华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2009, Vol. 37 ›› Issue (5): 130-134.

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基于最小二乘支持向量机的TSK模糊模型

蔡前凤1  郝志峰2  杨晓伟3   

  1. 1. 华南理工大学 计算机科学与工程学院, 广东 广州 510006; 2. 广东工业大学 计算机学院, 广东 广州 510090; 3. 华南理工大学 理学院, 广东 广州 510640
  • 收稿日期:2008-06-17 修回日期:2008-08-03 出版日期:2009-05-25 发布日期:2009-05-25
  • 通信作者: 蔡前凤(1973-),女,在职博士生,广东工业大学讲师,主要从事模糊系统、支持向量机、人工智能等研究. E-mail:caiqianfeng@163.com
  • 作者简介:蔡前凤(1973-),女,在职博士生,广东工业大学讲师,主要从事模糊系统、支持向量机、人工智能等研究.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(60433020,10471045);广东省科技计划项目(2008肋80701005);信息安全国家重点实验室开放课题基金资助项目(04-01);广东工业大学青年基金资助项目(062056);惠州市技术研究与开发资金项目(08-117)

TSK Fuzzy Model Base on Least-Squares Support Vector Machines

Cai Qian-feng1  Hao Zhi-feng2  Yang Xiao-wei3   

  1. 1 School of Computer Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong, China; 2. Faculty of Computer, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510090, Guangdong, China; 3. School of Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China
  • Received:2008-06-17 Revised:2008-08-03 Online:2009-05-25 Published:2009-05-25
  • Contact: 蔡前凤(1973-),女,在职博士生,广东工业大学讲师,主要从事模糊系统、支持向量机、人工智能等研究. E-mail:caiqianfeng@163.com
  • About author:蔡前凤(1973-),女,在职博士生,广东工业大学讲师,主要从事模糊系统、支持向量机、人工智能等研究.
  • Supported by:

    国家自然科学基金资助项目(60433020,10471045);广东省科技计划项目(2008肋80701005);信息安全国家重点实验室开放课题基金资助项目(04-01);广东工业大学青年基金资助项目(062056);惠州市技术研究与开发资金项目(08-117)

摘要: 为了提高TSK(Takagi—Sugeno—Kang)模糊模型处理高维问题的推广能力,在结构风险最小化原则的基础上,提出了一种构造TSK模糊模型的新算法.该算法用GK(Gustafsonk—Kessel)算法确定模糊规则的前件隶属函数,然后用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)确定模糊规则的后件参数.最小二乘支持向量回归机的核函数由模糊规则前件隶属函数生成,经证明它是Mercer核.实验结果表明,与现有算法相比,文中算法提高了TSK模糊模型处理高维问题的推广能力;与LSSVR相比,文中算法具有良好的鲁棒性.

关键词: 模糊系统, 模糊规则, 模糊聚类, 支持向量机, 核函数

Abstract:

In order to improve the generalization capability of Takagi-Sugeno-Kang (TSK) fuzzy model in high-di- mension space, a novel algorithm of TSK model is proposed based on the structural risk minimization principle. In this algorithm, first, the antecedent membership functions of fuzzy rules are obtained by means of the Gustafson- Kessel (GK) algorithm. Next, the consequent parameters of fuzzy rules are determined by using the least-square support vector regression (LSSVR) machine. Then, the kernel function of LSSVR is deduced by the antecedent membership functions of fuzzy rules and is proved to be a Mercer kernel. Experimental results show that the pro- posed algorithm has better generalization capability than the conventional techniques of TSK model and is more ro- bust than LSSVR.

Key words: fuzzy system, fuzzy rule, fuzzy clustering, support vector machine, kernel function