多要素SVM時(shí)間序列預(yù)測研究及其并行化實(shí)現(xiàn).pdf

1、支持向量機(jī)作為新提出的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，克服了傳統(tǒng)的線性統(tǒng)計(jì)方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局限性，因而被廣泛應(yīng)用模式識(shí)別、分類和預(yù)測中。近年來，隨著支持向量機(jī)的廣泛應(yīng)用和技術(shù)的不斷改進(jìn)，推動(dòng)了時(shí)間序列預(yù)測水平的發(fā)展。 本文通過研究時(shí)間序列預(yù)測方法和支持向量機(jī)回歸理論知識(shí)，提出基于相關(guān)性分析的多要素支持向量機(jī)回歸預(yù)測模型。在訓(xùn)練模型的構(gòu)建過程中，通過引入貝葉斯網(wǎng)以確定要素間影響關(guān)系。將數(shù)據(jù)集中的各個(gè)要素作為貝葉斯網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)模型，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)

2、中要素間的依賴關(guān)系，對(duì)多個(gè)要素的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，選取時(shí)間序列預(yù)測的要素集，最后依據(jù)選出的要素集構(gòu)建多要素支持向量機(jī)回歸預(yù)測模型，以求得到更好的預(yù)測準(zhǔn)確率。 本文在此模型的基礎(chǔ)上，在多要素的選取過程中改進(jìn)了離散貝葉斯算法，以提高貝葉斯網(wǎng)模型的生成效率和準(zhǔn)確率。并在確定時(shí)間序列維數(shù)的過程中，采用了相空間重構(gòu)技術(shù)。建立支持向量機(jī)模型選擇參數(shù)時(shí)，本文分析并比較了交叉驗(yàn)證、遺傳算法等方法，提出了并行的交叉驗(yàn)證方法（PCV），以提高支持向量

3、機(jī)的參數(shù)優(yōu)化的效率。 文中由于采用了多要素的支持向量機(jī)時(shí)間序列預(yù)測，輸入數(shù)據(jù)的維數(shù)較高，對(duì)提出的訓(xùn)練模型應(yīng)用MPI并行算法，采用單程序多數(shù)據(jù)（SPMD）并行訓(xùn)練模型的支持向量機(jī)訓(xùn)練算法，利用反饋以提高預(yù)測的精度，并應(yīng)用所提出上的并行交叉驗(yàn)證方法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)。 文章以氣象數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過多組實(shí)驗(yàn)比較，該方法較之已有的單要素的支持向量機(jī)回歸方法，具有預(yù)測精度更高、泛化能力更強(qiáng)、訓(xùn)練速度更短的特點(diǎn)，為復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)間序列預(yù)