文献类型：期刊文章

作　　者：伦淑娴[1] 胡海峰[2]

机构地区：[1]渤海大学新能源学院,锦州121013 [2]渤海大学工学院,锦州121013

出　　处：《自动化学报》

基　　金：国家自然科学基金(61573072;21506014);辽宁省自然科学基金(2014020143);2011年辽宁省第一批科学技术计划项目(2011402001);辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2015008)资助~~

年　　份：2017

卷　　号：43

期　　号：7

起止页码：1160-1168

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CSCD、CSCD2017_2018、EI(收录号：20173904209500)、IC、JST、MR、PUBMED、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：为了提升泄露积分型回声状态网(Leaky integrator echo state network,Leaky-ESN)的性能,提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,如泄漏率、内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子等,这克服了通过反复试验法选取参数值而降低了Leaky-ESN模型的优越性和性能.Leaky-ESN的全局参数必须保障回声状态网满足回声状态特性,因此它们之间存在不等式约束条件.有学者提出利用随机梯度下降法来优化内部连接权矩阵谱半径、输入比例因子、泄露率三个全局参数,一定程度上提高了Leaky-ESN的逼近精度.然而,随机梯度下降法是解决无约束优化问题的基本算法,在利用随机梯度下降法优化参数时,没有考虑参数必须满足回声特性的约束条件(不等式约束条件),致使得到的参数值不是最优解.由于罚函数内点法可以求解具有不等式约束的最优化问题,应用范围广,收敛速度较快,具有很强的全局寻优能力.因此,本文提出利用罚函数内点法优化Leaky-ESN的全局参数,并以时间序列预测为例,检验优化后的Leaky-ESN的预测性能,仿真结果表明了本文提出方法的有效性.

关 键 词：回声状态网  时间序列预测 有约束优化  罚函数内点法  牛顿法

分 类 号：O211.61] TP183[数学类]