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基于增强CART回归算法的煤矿瓦斯涌出量预测技术

刘鹏; 魏卉子; 景江波; 仰彦妍 矿山互联网应用技术国家地方联合工程实验室; 江苏徐州221008; 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心; 江苏徐州221008; 中国矿业大学信息与控制工程学院; 江苏徐州221116
  • 瓦斯涌出量
  • 预测精度
  • cart算法
  • 支持向量机
  • 煤与瓦斯突出

摘要:预测采煤工作面的瓦斯涌出量属于机器学习中的回归问题,主流方法包括CART和支持向量机等。CART决策树回归算法具有抽取规则简单、准确度高、可解释性强的优势,但是算法稳定性差,容易过拟合,同时每个叶节点的输出部分均为定值,难以动态的模拟真实数据的变化规律。支持向量机具有较好的鲁棒性,能够通过求解最小结构化风险来提高模型泛化能力,但是算法复杂度高,面对高维数据算法建模效率低下。结合支持向量机提出一种增强CART回归算法,最主要的改进是在每个叶节点的输出部分使用支持向量机建模。试验结果表明,与主流瓦斯涌出预测算法相比,增强CART回归算法能够有效提高采煤工作面瓦斯涌出量的预测精度。

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