基于Xgboost优化的KELM滑坡预报模型研究

来源：计算机测量与控制杂志2023年第4期北京时间：

作者：李璐,徐根祺,杨倩,王艳娥,赵正健

单位：西安思源学院 理工学院

摘要：针对极限学习机对滑坡预测准确性低及在训练过程中模型不稳定的问题，引入RBF高斯核函数并使用极限梯度提升树算法Xgboost对KELM进行优化，建立了Xgboost优化后的Xgboost-KELM预测模型；首先采用高斯核RBF作为极限学习机的核函数，解决隐藏节点随机映射问题，增加模型稳定性及适用性；其次将清洗后的监测数据作为模型输入，并使用Xgboost寻优算法对核函数中的超参数进行优化，通过4组测试集进行Xgboost-KELM建模，依据均方误差迭代曲线得出最佳超参数；最后使用两组10%样本集验证模型评价指标及稳定性，实验结果AUC均值对比模型至少提高3个百分点，Precision、Accuracy及Recall至少高于对比模型1.7个百分点，同时Xgboost-KELM模型的方差及偏差都较小，证明该模型稳定性较好，实验结果说明Xgboost-KELM模型具有较好的预测效果，在滑坡灾害预测中有较好的预测能力。

关键词：高斯核RBF;KELM;Xgboost超参数;滑坡灾害;预报模型

基金资助：陕西省教育厅科研计划资助项目（2022JK0515） 陕西省自然科学基础研究计划项目（2023-JC-YB-464）