基于核主成分分析的多輸出模型確認(rèn)方法
本文關(guān)鍵詞: 模型確認(rèn) 多輸出 相關(guān)性 核主成分分析(KPCA) 面積指標(biāo) 出處:《北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目前對于不確定性環(huán)境下多個相關(guān)的復(fù)雜計(jì)算模型進(jìn)行確認(rèn)的方法存在計(jì)算困難及穩(wěn)定性較差的問題。針對這類復(fù)雜計(jì)算模型,提出了一種新的基于核主成分分析(KPCA)的多輸出模型確認(rèn)方法。該方法將核主成分分析與面積法的思想相結(jié)合,構(gòu)造了一個新的易于計(jì)算且穩(wěn)定性高的模型確認(rèn)指標(biāo)。所提方法通過核主成分分析將相關(guān)的輸出變量轉(zhuǎn)化為不相關(guān)的核主成分,再對每一核主成分進(jìn)行模型與實(shí)驗(yàn)的對比,從而避免了傳統(tǒng)多輸出模型確認(rèn)方法中需要求解多個輸出的聯(lián)合累積分布函數(shù)的困難。由于核主成分分析(PCA)方法能夠有效提取分析對象的非線性成分,因此基于核主成分分析的多輸出模型確認(rèn)方法較基于主成分分析的模型確認(rèn)方法更為穩(wěn)定,這表現(xiàn)在相同的實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)下核主成分分析的方法具有更低的出錯率。另外核主成分分析通過核主成分提取,可以實(shí)現(xiàn)多輸出模型的降維,從而降低多輸出模型確認(rèn)的復(fù)雜度。所提方法既可以用于一般的多輸出模型的確認(rèn),也可以用于多確認(rèn)點(diǎn)的輸出模型的確認(rèn)。最后通過數(shù)值算例和工程算例證明了該方法的正確性與有效性。
[Abstract]:At present, it is difficult to calculate and have poor stability for the methods of confirming many related complex computing models in uncertain environment. In view of this kind of complex computing model. A new multi-output model validation method based on kernel principal component analysis (KPCA) is proposed, which combines the kernel principal component analysis (KPCA) with the area method. A new model is constructed which is easy to calculate and has high stability. The proposed method transforms the relevant output variables into irrelevant kernel principal components by kernel principal component analysis (KPCA). Then the model of each core principal component is compared with the experiment. Therefore, the difficulty of solving the joint cumulative distribution function of multiple outputs in the traditional multi-output model validation method is avoided. Because the kernel principal component analysis (KPCA) method can effectively extract the nonlinear components of the analyzed object. Therefore, the multi-output model validation method based on kernel principal component analysis is more stable than that based on principal component analysis. This shows that the method of kernel principal component analysis has lower error rate under the same experimental sample data. In addition, kernel principal component analysis can reduce the dimension of multi-output model by kernel principal component extraction. Thus, the complexity of multi-output model validation can be reduced. The proposed method can be used for the validation of general multi-output model. It can also be used to confirm the output model of multiple verification points. Finally, the correctness and validity of the method are proved by numerical and engineering examples.
【作者單位】: 西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51475370) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(3102015BJ(Ⅱ)CG009)~~
【分類號】:O212.4
【正文快照】: 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.2625.V.20161114.0912.007.html引用格式:胡嘉蕊,呂震宙.基于核主成分分析的多輸出模型確認(rèn)方法[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2017,43(7):1470-1480.HU J R,LYU Z Z.Model validation method with multivariate output based on kernel
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