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基于优化核极限学习机的风电功率时间序列预测

李军 李大超

基于优化核极限学习机的风电功率时间序列预测

李军, 李大超
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  • 针对时间序列预测, 在单隐层前馈神经网络的基础上, 基于进化计算的优化策略, 提出了一种优化的核极限学习机(optimized kernel extreme learning machine, O-KELM)方法. 与极限学习机(extreme learning machine, ELM)方法相比, 核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)方法无须设定网络隐含层节点的数目, 以核函数表示未知的隐含层非线性特征映射, 通过正则化最小二乘算法计算网络的输出权值, 它能以极快的学习速度获得良好的推广性. 在KELM的基础上, 分别将遗传算法、模拟退火、微分演化三种进化算法用于模型的结构输入选择、正则化系数以及核参数的优化选取, 以进一步提高网络的性能. 将O-KELM方法应用于标准Mackey-Glass混沌时间序列预测及某地区的风电功率时间序列预测实例中, 在同等条件下, 还与优化的极限学习机(optimized extreme learning machine, O-ELM)方法进行比较. 实验结果表明, 所提出的O-KELM方法在预测精度上优于O-ELM方法, 表明了其有效性.
      通信作者: 李军, lijun691201@mail.lzjtu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51467008)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-18
  • 修回日期:  2016-04-15
  • 刊出日期:  2016-07-05

基于优化核极限学习机的风电功率时间序列预测

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51467008)资助的课题.

摘要: 针对时间序列预测, 在单隐层前馈神经网络的基础上, 基于进化计算的优化策略, 提出了一种优化的核极限学习机(optimized kernel extreme learning machine, O-KELM)方法. 与极限学习机(extreme learning machine, ELM)方法相比, 核极限学习机(kernel extreme learning machine, KELM)方法无须设定网络隐含层节点的数目, 以核函数表示未知的隐含层非线性特征映射, 通过正则化最小二乘算法计算网络的输出权值, 它能以极快的学习速度获得良好的推广性. 在KELM的基础上, 分别将遗传算法、模拟退火、微分演化三种进化算法用于模型的结构输入选择、正则化系数以及核参数的优化选取, 以进一步提高网络的性能. 将O-KELM方法应用于标准Mackey-Glass混沌时间序列预测及某地区的风电功率时间序列预测实例中, 在同等条件下, 还与优化的极限学习机(optimized extreme learning machine, O-ELM)方法进行比较. 实验结果表明, 所提出的O-KELM方法在预测精度上优于O-ELM方法, 表明了其有效性.

English Abstract

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