发明名称 基于蚁群和粒子群集成的LSSVM脉动风速预测方法
摘要 本发明提供一种基于蚁群和粒子群集成的LSSVM脉动风速预测方法,其包括如下步骤:进行归一化处理;计算每个蚂蚁的信息素浓度;蚁群中其他蚂蚁向头蚁位置移动进行全局搜索;迭代过程中对每个位置上蚂蚁信息素浓度进行更新,检查是否满足迭代终止条件,若不满足,返回第三步;否则,算法结束输出最优参数组合;初始化粒子群相关参数;将各粒子的自身最优位置适应度值与群体最优位置的适应度值比较;得到预测的脉动风速时程谱。本发明具有优化精度高,收敛精度高,迭代次数少,成功率高等特点。
申请公布号 CN104899431A 申请公布日期 2015.09.09
申请号 CN201510256023.3 申请日期 2015.05.19
申请人 上海大学 发明人 李春祥;丁晓达;迟恩楠
分类号 G06F19/00(2011.01)I;G06N3/00(2006.01)I 主分类号 G06F19/00(2011.01)I
代理机构 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人 陆聪明
主权项 一种基于蚁群和粒子群集成的LSSVM脉动风速预测方法,其特征在于,其包括以下步骤:第一步:利用ARMA模拟生成一定时间段脉动风速样本,将脉动风速样本分为训练集、测试集两部分,对其分别进行归一化处理;第二步:初始化蚁群算法相关参数,设置核函数参数和正则化参数范围C∈[C<sub>min</sub>,C<sub>max</sub>]和σ∈[σ<sub>min</sub>,σ<sub>max</sub>],将一组参数序列(C,σ)作为蚁群算法中蚂蚁的初始位置向量;由训练集对LSSVM进行训练学习,计算每个蚂蚁个体的目标函数值,再计算每个蚂蚁的信息素浓度,目标函数值越小,信息素浓度越大;第三步:从蚁群中随机抽取p只蚂蚁,由每只蚂蚁所在位置的信息素浓度大小,选择蚂蚁目标函数值最小的位置为Xbest,并将该蚂蚁作为头蚁Xobj;蚁群中其他蚂蚁向头蚁位置移动进行全局搜索;第四步:迭代过程中对每个位置上蚂蚁信息素浓度进行更新,检查是否满足迭代终止条件,若不满足,返回第三步;否则,算法结束输出最优参数组合(C,σ);第五步:利用第四步得到的最优参数组合(C,σ),初始化粒子群相关参数;分别用每个粒子向量所对应的LSSVM模型对学习样本进行预测,得到各粒子当前位置值的预测误差,并将其作为各粒子的适应度值,再将各粒子的当前适应度值与该粒子自身的最优适应度值进行比较,如果更优,则将粒子当前的位置作为该粒子的最优位置;第六步:将各粒子的自身最优位置适应度值与群体最优位置的适应度值比较,如果更优,则将该粒子的最优位置作为群体的最优位置;检查是否满足寻优结束条件,若满足则结束寻优,求出最优解;否则继续新一轮搜索;第七步:利用第六步得到的核函数参数σ和正则化参数C的最佳组合,利用Trainlssvm函数来训练建立模型,导入预测数据,预处理后利用Simlssvm函数对测试样本进行预测,得到预测的脉动风速时程谱;计算预测结果并分别与PSO‑LSSVM、ACO‑LSSVM以及原始预测样本数据的均方根误差RMSE、平均绝对误差AE和相关系数R进行比较分析。
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