近红外无创血糖浓度的Label Sensitivity算法和支持向量机回归

1

作者 孟琪 赵鹏 +4 位作者 宦克为 李野 姜志侠 张瀚文 周林华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期617-624,共8页

近红外光谱分析技术在生物医学工程领域具有广阔应用前景。无创且持续性地测量能实时监控人体血糖水平,给糖尿病患者带来极大便利性、提高生存质量、降低糖尿病并发症发生率具有很大的社会效益。无创血糖监测的想法提出较早,但仍然存在... 近红外光谱分析技术在生物医学工程领域具有广阔应用前景。无创且持续性地测量能实时监控人体血糖水平,给糖尿病患者带来极大便利性、提高生存质量、降低糖尿病并发症发生率具有很大的社会效益。无创血糖监测的想法提出较早,但仍然存在预测精度低、预测值与标签值相关性不高等难点,至今没有达到临床要求。近年来,光谱检测技术发展迅猛且机器学习技术在智能信息处理方面具有明显优势,两者结合可以有效提高人体无创血糖医学监测模型的精度和普适性。提出了一种标签敏感度算法(LS),并结合支持向量机方法建立了人体血糖含量预测模型。使用近红外光谱仪采集了4名志愿者食指处动态血液光谱数据(每名志愿者28组数据),并使用多元散射矫正(MSC)方法消除了部分光散射的影响。考虑血糖对不同波长光的吸收有差异,提出了基于血糖浓度标签差的特征波长挑选方法,并构建了标签敏感度支持向量机(LSSVR)预测模型。设计实验,对比该模型与偏最小二乘回归(PLSR)和区分度支持向量机(FSSVR)算法。结果表明,LS算法的最佳特征波长数为32,经特征波长选择后的LSSVR表现最佳,其均方误差降低至0.02 mmol·L^(-1),明显优于全谱段PLSR模型,血糖浓度的预测值与标签值的相关系数提升至99.8%,预测值全部位于可容许误差的克拉克网格A区内。LSSVR模型的优异表现为早日实现血糖的无创监测提供了新思路。 展开更多

关键词 无创血糖 近红外光谱 特征波长 Label Sensitivity算法 支持向量机

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基于改进Pinball损失的支持向量机

2

作者 孙雪莲 姜志侠 姜文翰 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2024年第1期137-142,共6页

支持向量机(SVM)能够利用少量的支持向量实现高精度分类,但模型受噪声数据影响大,为提高支持向量机模型的分类精度,在Pin-SVM的基础上,提出Epin-SVM。该模型利用指数型函数修改了Pinball损失函数,使用损失函数的思想构造支持向量机模型... 支持向量机(SVM)能够利用少量的支持向量实现高精度分类,但模型受噪声数据影响大,为提高支持向量机模型的分类精度,在Pin-SVM的基础上,提出Epin-SVM。该模型利用指数型函数修改了Pinball损失函数,使用损失函数的思想构造支持向量机模型以提高模型分类精度。在UCI数据集上进行实验,实验结果表明改进后的模型分类精度相较于Pin-SVM提升2%左右,证明Epin-SVM能够有效地提高模型的分类精度。 展开更多

关键词 SVM 噪声数据 Pin-SVM 分类精度

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一种关于有效步长约束的自适应算法

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作者 姜文翰 刘曜齐 姜志侠 《应用数学进展》 2023年第10期4248-4254,共7页

鉴于Adam算法在迭代后期因有效步长过大而导致算法的收敛性能下降,本研究提出了一种名为MAXGrad的优化算法。MAXGrad通过修改二阶矩的迭代公式以限制有效步长的增长。为深入评估MAXGrad算法的实际应用和性能,本文扩展了实验范围,采用三... 鉴于Adam算法在迭代后期因有效步长过大而导致算法的收敛性能下降,本研究提出了一种名为MAXGrad的优化算法。MAXGrad通过修改二阶矩的迭代公式以限制有效步长的增长。为深入评估MAXGrad算法的实际应用和性能,本文扩展了实验范围,采用三个较大规模的数据集,并与SGDM、Adam以及AMSGrad等算法进行了详细比较。实验结果清晰表明,在多个数据集上,MAXGrad算法相对于Adam和AMSGrad等自适应算法均取得了显著的性能改进。这些结果充分验证了MAXGrad算法作为一种全新的有效步长迭代算法的可行性和卓越性能。 展开更多

关键词 MAXGrad算法 自适应算法 收敛性能 机器学习

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一种修正学习率的梯度下降算法

4

作者 姜文翰 姜志侠 孙雪莲 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2023年第6期112-120,共9页

近年来,随着神经网络的广泛应用,梯度下降算法成为神经网络调整参数的核心优化算法。随着SGDM、AdaGrad、RMPprop、Adam等算法被提出,神经网络的性能有了极大的提升。为改善Adam算法由极端学习率引起的泛化能力较差问题,利用梯度的指数... 近年来,随着神经网络的广泛应用,梯度下降算法成为神经网络调整参数的核心优化算法。随着SGDM、AdaGrad、RMPprop、Adam等算法被提出,神经网络的性能有了极大的提升。为改善Adam算法由极端学习率引起的泛化能力较差问题,利用梯度的指数加权平均对Adam算法中学习率进行修正,提出了MonAdam算法。通过在线学习框架,说明MonAdam算法具有O(√T)的遗憾界。经过大量实验在多种非凸函数和深度神经网络模型中将MonAdam算法与其他算法进行对比,结果表明该算法收敛性较好。 展开更多

关键词 梯度下降算法 Adam算法 收敛性 遗憾界 学习率

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一个改进的原始对偶内点方法 被引量：3

5

作者 姜志侠 李军 张珊 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期677-682,共6页

针对一般的光滑约束最优化问题,提出一种原始对偶不可行内点算法,该算法运用3个值函数使算法能收敛到局部极小点而非其他一阶最优性点,并通过将等式约束的罚项和松弛变量的障碍项添加到目标函数中转化原问题.计算结果证明了算法的可行... 针对一般的光滑约束最优化问题,提出一种原始对偶不可行内点算法,该算法运用3个值函数使算法能收敛到局部极小点而非其他一阶最优性点,并通过将等式约束的罚项和松弛变量的障碍项添加到目标函数中转化原问题.计算结果证明了算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 内点法 原始对偶 非线性规划

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用带权极大模理想点法求解多目标双层规划问题 被引量：5

6

作者 姜志侠 成丽波 刘宇宁 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期417-421,共5页

研究一种具有多个决策者卷入、各决策者的目标不止一个、决策者之间存在二层递阶关系系统——双层多目标规划问题.给出双层多目标决策问题数学模型的一种解决方法,把带权极大模理想点法和Kuhn-Tucker条件结合起来,从而把双层多目标规划... 研究一种具有多个决策者卷入、各决策者的目标不止一个、决策者之间存在二层递阶关系系统——双层多目标规划问题.给出双层多目标决策问题数学模型的一种解决方法,把带权极大模理想点法和Kuhn-Tucker条件结合起来,从而把双层多目标规划问题转化为单层单目标约束规划问题,进而求得原问题的弱有效解. 展开更多

关键词 双层规划 极大模 理想点

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求解全局优化问题的填充函数法 被引量：3

7

作者 姜志侠 花秋玲 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期733-737,共5页

给出一类基于目标函数和变量与极值点距离平方的填充函数,应用此函数可从一个极小值点出发,找到函数值小于此极值的另一极值点;证明了适当选取参数r可使函数达到总体极小值而非鞍点值或极大值,并给出了具体的算法步骤及算例.

关键词 填充函数 盆地 极小值

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一个改进的拟可行内点法 被引量：1

8

作者 姜志侠 张珊 李延忠 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期193-200,共8页

使用拟可行内点法研究一般的光滑约束最优化问题.在算法中改进了拟可行内点法中的值函数,使用指数形式的更一般函数,用此值函数证明了可行性问题的一阶最优性点的存在性,并通过对内部算法及外部算法的讨论得到了算法的收敛性定理.算例... 使用拟可行内点法研究一般的光滑约束最优化问题.在算法中改进了拟可行内点法中的值函数,使用指数形式的更一般函数,用此值函数证明了可行性问题的一阶最优性点的存在性,并通过对内部算法及外部算法的讨论得到了算法的收敛性定理.算例结果表明,指数的变化对迭代次数、拉格朗日乘子的取值及初值的选取都有较大影响,通过合适的取值可使算法具有更好的收敛性. 展开更多

关键词 内点法 收敛性 约束规划

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求解带均衡约束多目标规划问题的一种方法 被引量：3

9

作者 姜志侠 刘宇宁 杨轶华 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期275-281,共7页

讨论约束是非线性不等式和变分不等式的多目标规划问题(简记为VPEC问题), 即目标为多个均衡约束的数学规划. 给出了多目标VPEC问题的最优性必要和充分条件, 利用充分性条件将多目标VPEC问题转化为一个与之等价的一般形式的约束优化问题,... 讨论约束是非线性不等式和变分不等式的多目标规划问题(简记为VPEC问题), 即目标为多个均衡约束的数学规划. 给出了多目标VPEC问题的最优性必要和充分条件, 利用充分性条件将多目标VPEC问题转化为一个与之等价的一般形式的约束优化问题, 并建立了求解此问题的l1 罚函数方法. 展开更多

关键词 VPEC问题 变分不等式 l1罚函数 KKT条件

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求解双层多目标规划问题的一种方法 被引量：1

10

作者 姜志侠 彭轩 成丽波 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2006年第2期112-115,120,共5页

本文对双层多目标规划问题的数学模型给出一种新的解决方法,利用带满意度的ε-约束法和Kuhn-Tucker条件把双层多目标规划问题转化为单层单目标约束规划问题,当此约束集为紧集时,采用带权极大模理想点法求解此问题的弱有效解,通过分析人... 本文对双层多目标规划问题的数学模型给出一种新的解决方法,利用带满意度的ε-约束法和Kuhn-Tucker条件把双层多目标规划问题转化为单层单目标约束规划问题,当此约束集为紧集时,采用带权极大模理想点法求解此问题的弱有效解,通过分析人与决策人之间的交互,采用逐步宽容约束法检验此解的满意性。 展开更多

关键词 双层多目标规划 满意度 宽容

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解Duffing方程周期解的Levenberg-Marquardt方法

11

作者 姜志侠 李延忠 +2 位作者 李军 孟品超 尹伟石 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期229-232,共4页

先把求解微分方程的周期解问题转化为无约束最优化问题,再利用无约束最优化问题的最优性条件及Levenberg-Marquardt方法求解了满足限制共振条件下的一类Duffing方程的周期解.数值计算结果表明了方法的有效性.

关键词 微分方程 周期解 Levenberg-Marquardt方法

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全局优化的一类新的填充函数

12

作者 姜志侠 张珊 李延忠 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期361-366,共6页

使用填充函数法求解无约束问题的全局极小点,用较一般的连续可微导数大于零的函数组合得到了一类新的填充函数,并给出了相应的收敛性证明及满足此条件的一些特殊函数.算例结果表明,使用新填充函数更有效.

关键词 填充函数 全局优化 盆地

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长春轻轨3号线列车交路的最优化设计

13

作者 姜志侠 张琦琳 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期473-476,共4页

城市轨道交通列车运行交路是指列车在规定运行的城市轨道交通线路上往返运行的方式。城市轨道交通运输组织的首要目标是寻求列车交路方案确定的输送能力与客流需求量空间特征的最佳匹配,利用区间客流空间不均衡系数和区间交路覆盖率的... 城市轨道交通列车运行交路是指列车在规定运行的城市轨道交通线路上往返运行的方式。城市轨道交通运输组织的首要目标是寻求列车交路方案确定的输送能力与客流需求量空间特征的最佳匹配,利用区间客流空间不均衡系数和区间交路覆盖率的一致程度能够衡量客流需求的空间特征和交路的匹配情况。为了设计长春轻轨3号线列车的交路方案,以备选交路作为变量,以客流需求的空间特征与交路的最优匹配为一个目标,运营成本最小化为另一目标,建立了带约束的非线性多目标0-1规划模型。对多目标规划问题,使用理想解的理想目标值及相对负理想目标值计算各目标函数的权系数,将多目标规划转化为单目标规划求解。使用Lingo软件求解,给出了2条、3条和4条交路的具体优化方案。 展开更多

关键词 列车交路 客流量 理想值 多目标规划

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深化教育改革 搞好数学建模 被引量：1

14

作者 姜志侠 《长春理工大学学报（社会科学版）》 2004年第1期79-80,共2页

作为高校数学教学改革的一部分的全国大学生数学建模竞赛和高校数学建模课程密切相关,与传统的数学教学相比,开展数学建模竞赛将对学生的全面发展起到极大的促进作用。

关键词 教育改革 数学建模竞赛 数学建模课程

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在数学基础课程教学中渗透数学建模思想

15

作者 姜志侠 孟品超 《求知导刊》 2016年第21期90-90,共1页

无论是高校的数学建模课程,还是各种级别的数学建模竞赛,提高大学生的数学建模能力都已经越来越受到教育界的广泛重视.提高学生的数学建模能力未必只在数学建模课程教学中,本文从数学基础课程教学出发,提出了渗透数学建模思想的重要性.... 无论是高校的数学建模课程,还是各种级别的数学建模竞赛,提高大学生的数学建模能力都已经越来越受到教育界的广泛重视.提高学生的数学建模能力未必只在数学建模课程教学中,本文从数学基础课程教学出发,提出了渗透数学建模思想的重要性.通过课程教学改革,能够有效提高学生的数学建模能力,培养创新应用型人才. 展开更多

关键词 数学建模 基础课 模型

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“数学建模”课程建设的思考

16

作者 姜志侠 徐妍 《长春理工大学学报（社会科学版）》 2010年第5期168-169,共2页

基于对数学建模竞赛与数学建模课程发展及现状的介绍,以长春理工大学数学建模课程建设的教学内容、方法及教学管理为例,给出具体的教学改革方法和步骤,从而促进大学数学教学的改革。

关键词 数学建模 数据统计 课程建设

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多目标进化算法综述 被引量：11

17

作者 张福威 李军 +2 位作者 孟品超 姜志侠 李延忠 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2012年第3期102-105,共4页

多目标进化算法已经成为解决多目标优化问题的主要方法之一。本文详细介绍了经典的多目标进化算法,并分析了各种算法所采取的策略,给出了各个算法优缺点分析。讨论了多目标进化算法的应用。

关键词 多目标进化算法 多目标优化 进化算法 PARETO占优

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科学利用学生数学错误的思考 被引量：7

18

作者 孟品超 姜志侠 尹伟石 《教学与管理（理论版）》 北大核心 2016年第1期97-99,共3页

错误资源作为数学课堂中的生成性资源,不仅能够反映学生的知识基础、思维逻辑问题,还能突显教学中的不足。教师在讲解知识时应重视对错误资源的利用,通过设置认知"迷局"来激起学生对错误资源的认知觉醒,并逐步梳理知识、开展... 错误资源作为数学课堂中的生成性资源,不仅能够反映学生的知识基础、思维逻辑问题,还能突显教学中的不足。教师在讲解知识时应重视对错误资源的利用,通过设置认知"迷局"来激起学生对错误资源的认知觉醒,并逐步梳理知识、开展变式练习和错误资源串联讲解,全面引导学生善用"错误",从而将不利的"错误"转化成有利的资源,提高错误资源利用的科学性。 展开更多

关键词 错误资源 数学教学 思维能力 变式练习

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求解非线性规划的原始对偶内点法 被引量：2

19

作者 张珊 姜志侠 刘元慧 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期717-722,共6页

应用一个指数障碍函数和原始对偶内点法求解一个非线性规划问题,并利用线性搜索方法建立了全局收敛性定理.

关键词 原始对偶内点法 原始对偶指数障碍惩罚函数 全局收敛性 非线性规划

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均匀介质中衍射光栅的电磁散射 被引量：2

20

作者 孟品超 姜志侠 李延忠 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1151-1155,共5页

考虑均匀介质中衍射光栅电磁散射问题的数学描述形式,通过引入柱面坐标和人工边界条件,给出了衍射光栅散射问题的可行性数学描述,并给出了与散射问题数学模型等价的变分形式.

关键词 衍射光栅 散射问题 变分问题

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