2011年第2期福建電腦基于支持向量機(jī)的生物質(zhì)氣化過程研究孫群,劉國(guó)璧(安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院安徽蚌埠233030)【摘要]:提出了一種基于支持向量機(jī)的生物質(zhì)氣化過程研究的新方法。采用竹子氣化數(shù)據(jù)建立LSSVM模型,并驗(yàn)證最小二乘支持向量機(jī)方法在生物質(zhì)氣化過程建模中的適用性。結(jié)果表明:提出的LSSVM模型預(yù)測(cè)方法是有效的【關(guān)鍵詞】: MATLAB支持向量機(jī)預(yù)測(cè)0、引言中得到的生物質(zhì)竹子的氣化試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表-1所示。本將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料稱為生物質(zhì)氣化,文采用文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)建立氣化過程模型,并驗(yàn)證最小二生物質(zhì)氣化是當(dāng)今生物質(zhì)能源利用技術(shù)研究的熱點(diǎn)方乘支持向量機(jī)方法在生物質(zhì)氣化過程建模中的適用向,其基本原理是含碳物質(zhì)在不充分氧化(燃燒)的情性。目的在于把此方法應(yīng)用于不同生物質(zhì)不同工況的況下,會(huì)產(chǎn)生出可燃的氣體(CH4、H2、CO)氣化過程建模。對(duì)生物質(zhì)氣化過程的建模研究主要集中在對(duì)生物序當(dāng)比(化度(℃)“體熟山)氣化數(shù)國(guó)氣體產(chǎn)幸質(zhì)的熱解特性及流體動(dòng)力特性等方面,缺乏針對(duì)其氣0.00化過程特性描述的模型,因此不利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生物如質(zhì)氣化過程的控制參數(shù)優(yōu)化。本文建立了一種生物質(zhì):a-∞氣化過程的LS-SVM模型,對(duì)生物質(zhì)氣化過程進(jìn)行了近幾年發(fā)展出了一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法那就是。4a0研究1最小二乘支持向量機(jī)支持向量機(jī)叫 Support Vector Machine),它的核心內(nèi)容a是 Vapnik等人在1992年至195年之間提出來(lái)的。支持向量機(jī)作為統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論中比較新型的理論,與神表-1竹子的氣化試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法相比,SVM具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和泛化從表1可見竹子的氣化氣熱值分布規(guī)律:當(dāng)量比能力。由于支持向量機(jī)具有泛化性能優(yōu)異、全局收斂、(ER)增加,氣化溫度(和氣化氣熱值都降低;相反當(dāng)量樣本維數(shù)不敏感、不依賴于經(jīng)驗(yàn)信息等優(yōu)勢(shì),因而其應(yīng)比(ER)減小,氣化溫度(和氣化氣熱值都升高用研究比較活躍4、模型的驗(yàn)證支持向量機(jī)的原理比較復(fù)雜,在很多文獻(xiàn)中均有利用 MATLAB軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),以竹子氣化實(shí)詳細(xì)的介紹,在此不再累述。驗(yàn)數(shù)據(jù)作為模型的訓(xùn)練和測(cè)試樣本。表1中當(dāng)量比分2、基于LS-SⅥM的氣化過程模型的建立別為ER=02、ER=04、ER=06的12組數(shù)據(jù)作為模型為了便于模型的建立和驗(yàn)證,同時(shí)為了保證模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù),對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練。為了驗(yàn)證模型正確性,的通用性和正確性,本文建立一種簡(jiǎn)化的生物質(zhì)氣化對(duì)當(dāng)量比ER=0.8的4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的氣體熱值、氣化效過程的IS-SM模型,以當(dāng)量比(ER)和氣化溫度(T)率和氣體產(chǎn)率分別進(jìn)行仿真分析。為模型輸人,以氣體熱值( Lower Heating Value, LHV)、對(duì)于訓(xùn)練后的模型,最后把測(cè)試樣本輸人訓(xùn)練好氣化效率( Gasification Efficiency)、氣體產(chǎn)率( Gas Yield)的模型進(jìn)行泛化能力的檢驗(yàn)。氣體熱值、氣化效率、氣為模型輸出。構(gòu)建最小二乘支持向量機(jī)模型對(duì)氣化過體產(chǎn)率的平均相對(duì)誤差分別為02075%、0.575%、0程進(jìn)行研究。15%。↓為型目右的污化能力和擬合效果3、模型測(cè)試數(shù)據(jù)選取在實(shí)際中國(guó)煤化工勿質(zhì)氣化過程進(jìn)行我們知道,竹子的C、H含量是比較高的,所以竹子模擬預(yù)CNMHG率%)氣體產(chǎn)率是比較適宜氣化的生物質(zhì)之一。文獻(xiàn)采用自行設(shè)計(jì)小Nmkg的預(yù)測(cè)結(jié)果及相對(duì)誤差如表2-表4所示。型流化床實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了一系列氣化和熱解實(shí)驗(yàn),其由于本文中用于訓(xùn)練的樣本數(shù)據(jù)較(下轉(zhuǎn)第7頁(yè))基金項(xiàng)為秀數(shù)搪李校自然科學(xué)研充日:本支種書模柳種的生物質(zhì)發(fā)電氣化過充(201203011年第2期福建電腦7對(duì)于軟件產(chǎn)業(yè)相對(duì)落后的我國(guó),應(yīng)該鼓勵(lì)軟件企業(yè)尤(2010-08-12)[2011-01-14hp/ news. cnet. com/830-其是中小型企業(yè)進(jìn)行開源軟件的開發(fā)。如今,在開源軟306843-20013546-265hml件的法律保護(hù)還不甚完善以及開源模式還沒完全成熟 (9 Letzing J. Microsoft says legal risk adds cost to Android/ou的現(xiàn)狀下,使用開放源代碼開發(fā)商業(yè)軟件存在一定的010916201101-14h/www.marketwatch.com/sto-風(fēng)險(xiǎn),這些風(fēng)險(xiǎn)不應(yīng)被忽視,但也不應(yīng)被夸大。了解風(fēng)7/microsoft-says-android-adds-legal-risk-2010-09-16[10 Microsoft Corporation, Microsoft Announces Patent Agreement險(xiǎn),正視風(fēng)險(xiǎn),采用合理規(guī)避策略在開放源代碼基礎(chǔ) With HTC [EB/o(2010-04-2m01-01-14hup/w上開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商業(yè)軟件,才是我國(guó)軟件 microsoft. com/Presspass/press2010p71004-27 MSHTCPR企業(yè)在未來(lái)發(fā)展過程中應(yīng)該重視的問題。[11] Reardon M. Apple sues HTC over iPhone patents[EB/OL]參考文獻(xiàn)2010-03-02)[2011-01-14].htp:// news. cnet. com/83011基百科, Copyleft[EB/Ou2011-01-04(2011-25hp:10353-1046211694hml//zh. wikipedia. org/zh-cn/Copyleft.(121acobsen R. Appeal from the U.S. District Court for the2]新浪科技.綠壩被指侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)及違反開源協(xié)議[EB/OL. 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Oracle sues Google over Android and Java[EB/OL]. e_by-the_Debian_project.(上接第13頁(yè))少,同時(shí)氣體熱值、氣化效率數(shù)據(jù)值分布不均,所以有【4】方瑞明支持向量機(jī)理論及其應(yīng)用分析M北京中國(guó)電力出些擬合結(jié)果誤差值較大。本文中氣體產(chǎn)率擬合結(jié)果較版社200好,誤差小。本文方法的總體誤差與其它模型相比,具表2氣體熱值回歸測(cè)試結(jié)果及相對(duì)誤差有較好的結(jié)果如果訓(xùn)練樣本較多一些,擬合效果也會(huì)「當(dāng)(實(shí)驗(yàn)()極報(bào)值)相對(duì)誤(0.0002更好的。0.80000.05390.1500本模型選取的樣本數(shù)據(jù)只有16組,樣本數(shù)據(jù)較_08000.08380.08410.3700少同時(shí)氣體熱值、氣化效率本身數(shù)據(jù)分布不均,使得0.8000.16970.3100有些擬合結(jié)果誤差較大?？傮w來(lái)來(lái)看,本文建立的最小表3氣化效率回歸測(cè)試結(jié)果及相對(duì)誤差當(dāng)量(ER)[實(shí)驗(yàn)值(%)模擬值(%)相對(duì)誤差(%)二乘支持向量機(jī)模型符合工程的要求,說明應(yīng)用最小[08000007二乘支持向量機(jī)方法建立的氣化過程模型可行有效?！?8000.2580.256109000.31760.4300參考文獻(xiàn):0.80中國(guó)煤化工0.0800】龍斌基于支持向量機(jī)的劉翔110m欄成續(xù)預(yù)測(cè)U】天津體CNMHG對(duì)誤差育學(xué)院學(xué)報(bào)2009,4(10):330-33當(dāng)量實(shí)驗(yàn)km)擬值(kJ)相對(duì)誤差%【2】謝軍等中型流化床中的生物質(zhì)氣化賣驗(yàn)研究U太陽(yáng)能□08000.90780.9102報(bào),2007,28(1)86-900.80000.93860.94060【3】張加權(quán)典型城市生活垃圾俎分流化床熱解氣化特性及反應(yīng)0800機(jī)理搪位論文]桃州:浙江大學(xué)2050.80001.0000.99850.1500