[發(fā)明專利]一種分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910540221.0
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110309866A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代立才;趙春娜;劉亞南
• 申請（專利權(quán)）人: 云南大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G01N29/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

本發(fā)明公開了一種分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法，所述方法包括步驟：將支持向量機最優(yōu)化問題進行化簡；根據(jù)分數(shù)階微積分的定義，求分數(shù)階導數(shù)；將分數(shù)階導數(shù)代入支持向量機最優(yōu)化問題中得到目標函數(shù)的分數(shù)階表達式；進一步計算，得到更新值計算表達式；更新超平面偏函數(shù)移量；根據(jù)參數(shù)確定最終分類結(jié)果。通過將分數(shù)階微積分與支持向量機相結(jié)合，對支持向量機中整數(shù)階序列最小優(yōu)化算法進行了分數(shù)階拓展，提高了序列最小優(yōu)化算法的精度。利用本方法對高維聲納數(shù)據(jù)進行分類確定巖石或者礦山。為地質(zhì)工作者判斷是巖石與礦山提供參考，從而節(jié)省了地質(zhì)勘探工作中所需的人力、物力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及算法領(lǐng)域，尤其是一種分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法。

背景技術(shù)

序列最小優(yōu)化算法(英語：Sequential minimal optimization,SMO)是一種用于解決支持向量機訓練過程中所產(chǎn)生優(yōu)化問題的算法。SMO由微軟研究院的約翰·普萊特(John Platt)發(fā)明于1998年，目前被廣泛使用于SVM的訓練過程中，并在通行的SVM庫libsvm中得到實現(xiàn)。方法可以實現(xiàn)分類效果，但分類結(jié)果的精確度不是太高。

此外，現(xiàn)有地質(zhì)勘探工作中礦山和巖石的判段，因為勘探技術(shù)的限制，主要靠打孔采樣等人工操作進行礦山和巖石的判段。整個過程會耗費大量的人力、財力以及物力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法，旨在解決現(xiàn)有序列最小優(yōu)化算法精度不夠高問題，以及現(xiàn)有地質(zhì)勘探工作中礦山和巖石的判段工作費時費力的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案如下：

提供一種分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法，所述方法包括以下步驟：S1：將支持向量機最優(yōu)化問題進行化簡，化簡結(jié)果為含有和兩項的目標函數(shù)；S2:根據(jù)分數(shù)階微積分的定義，分別求得和的分數(shù)階導數(shù)；S3：將和的分數(shù)階導數(shù)代入支持向量機最優(yōu)化問題中得到目標函數(shù)的分數(shù)階表達式；進一步計算，得到α₁,α₂的更新值計算表達式，并使用啟發(fā)式算法求得α₁,α₂的值；S4：根據(jù)和的值更新超平面偏函數(shù)移量b；S5：根據(jù)參數(shù)確定最終分類結(jié)果。

進一步地，所述分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法可用于巖石與礦山的檢測分類。

進一步地，所述檢測分類具體為使用分數(shù)階序列最優(yōu)算法對聲吶數(shù)據(jù)進行分類從而實現(xiàn)對檢測對象的檢測，確定檢測對象是巖石或礦山。

進一步地，所述用，所述分數(shù)階導數(shù)的階數(shù)為1.1階或1.3階。

進一步地，所述和的分數(shù)階導數(shù)具體為：

進一步地，目標函數(shù)的分數(shù)階表達式為：

進一步地，所述α₂更新值計算表達式為：

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過將分數(shù)階微積分與支持向量機相結(jié)合，對支持向量機中整數(shù)階序列最小優(yōu)化算法進行了分數(shù)階拓展，提高了序列最小優(yōu)化算法的精度。

2、本發(fā)明利用優(yōu)化后的分數(shù)階序列最小優(yōu)化算法對高維聲納數(shù)據(jù)進行分類確定巖石或者礦山。為地質(zhì)工作者判斷是巖石與礦山提供參考，從而節(jié)省了地質(zhì)勘探工作中所需的人力、物力。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是SMO算法流程圖；