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🔥 内容介绍
在现代工业和科学研究中，故障诊断分类算法在提高生产效率和减少成本方面起着至关重要的作用。核极限学习机（KELM）是一种强大的机器学习算法，已被广泛应用于故障诊断分类中。然而，传统的KELM算法在处理高维数据和复杂问题时存在一些局限性。为了克服这些问题，我们提出了一种基于核主成分分析（KPCA）和改进的麻雀搜索算法（ISSA）的优化方法，以提高KELM算法的性能。
首先，我们介绍了KELM算法的基本原理。KELM是一种单隐层前馈神经网络，其核心思想是通过随机生成输入层到隐藏层之间的权重和偏置，以最小化误差来训练模型。然后，我们讨论了KELM算法的局限性，包括对高维数据和复杂问题的处理能力不足。
为了解决这些问题，我们引入了KPCA作为KELM算法的预处理步骤。KPCA是一种非线性降维技术，可以将高维数据映射到低维空间中。通过使用KPCA，我们可以提取出最具代表性的特征，从而降低数据的维度，并提高KELM算法的分类性能。
此外，我们还引入了改进的麻雀搜索算法（ISSA）来优化KELM算法的参数选择。ISSA是一种基于自然界麻雀搜索行为的启发式优化算法。通过模拟麻雀的觅食行为，ISSA可以在参数空间中搜索最优解。通过使用ISSA，我们可以自动选择最佳的参数组合，从而进一步提高KELM算法的性能。
为了评估我们提出的方法，我们进行了一系列实验，并将其与传统的KELM算法进行了对比。实验结果表明，基于KPCA和ISSA的优化方法在故障诊断分类中取得了显著的改进。与传统的KELM算法相比，我们的方法在分类准确性和泛化能力方面都表现出更好的性能。
综上所述，基于核主成分分析和改进的麻雀搜索算法是一种有效的优化方法，可以提高KELM算法在故障诊断分类中的性能。通过降低数据维度和自动选择最佳参数组合，我们的方法能够更准确地分类故障，并提供更可靠的诊断结果。未来的研究可以进一步探索其他优化方法和算法，以进一步提高故障诊断分类的性能。
📣 部分代码
%% 清空环境变量
warning off % 关闭报警信息
close all % 关闭开启的图窗
clear % 清空变量
clc % 清空命令行
%% 导入数据
res = xlsread('数据集.xlsx');
%% 划分训练集和测试集
temp = randperm(357);
P_train = res(temp(1: 240), 1: 12)';
T_train = res(temp(1: 240), 13)';
M = size(P_train, 2);
P_test = res(temp(241: end), 1: 12)';
T_test = res(temp(241: end), 13)';
N = size(P_test, 2);
%% 数据归一化
[p_train, ps_input] = mapminmax(P_train, 0, 1);
p_test = mapminmax('apply', P_test, ps_input);
t_train = ind2vec(T_train);
t_test = ind2vec(T_test );⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
[1] 朱永胜,董燕,慕昆.基于小波核主成分分析和差分进化优化极限学习机的入侵检测[J].计算机应用与软件, 2014, 31(5):4.DOI:10.3969/j.issn.1000-386x.2014.05.077.
[2] 董浩,李明星,张淑清,等.基于核主成分分析和极限学习机的短期电力负荷预测[J].电子测量与仪器学报, 2018(1):6.DOI:CNKI:SUN:DZIY.0.2018-01-026.
[3] 伍蔓,余啸,彭伟强,等.一种基于核主成分分析和极限学习机的软件缺陷预测方法:CN201710533417.8[P].CN107346286A[2023-10-20].
