基于罚函数内点法的泄露积分型回声状态网的参数优化

• 作者: 伦淑娴 胡海峰
• 来源期刊: 自动化学报
• 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
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 长论文
• 页码范围: 1160-1168
• 页数: 9页
• 字数: 6962字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16383/j.aas.2017.c160541

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	伦淑娴	渤海大学新能源学院	60	328	9.0	15.0
2	胡海峰	渤海大学工学院	2	7	2.0	2.0