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基于ADPSO FNN算法的催化再生烟气二氧化硫预测方法 被引量:1
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作者 卢薇 杨文玉 +3 位作者 张树才 张卫华 李焕 张子玥 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4127-4135,共9页
为了解决催化裂化装置再生器出口烟气二氧化硫质量浓度难以实时预测的问题,提出一种基于自适应粒子群优化模糊神经网络(Adaptive Particle Swarm Optimization-Fuzzy Neural Network,ADPSO FNN)算法的催化再生烟气二氧化硫质量浓度智能... 为了解决催化裂化装置再生器出口烟气二氧化硫质量浓度难以实时预测的问题,提出一种基于自适应粒子群优化模糊神经网络(Adaptive Particle Swarm Optimization-Fuzzy Neural Network,ADPSO FNN)算法的催化再生烟气二氧化硫质量浓度智能预测方法。首先,针对数据来源多,且来自数据采集系统(Data Collection System,DCS)与实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System,LIMS)中多维数据时间尺度不匹配的问题,利用基于自适应回归算法实现多时间尺度的数据清洗;其次,建立基于模糊神经网络算法的二氧化硫质量浓度预测模型,提取再生烟气产排过程中的动态特性;然后,提出基于动态惯性权重和学习因子机制的自适应粒子群算法,平衡全局探索能力及局部开发能力,实现再生烟气二氧化硫质量浓度的预测;最后,利用炼厂检修前、后的数据分别建立二氧化硫预测模型并进行测试。结果显示:该预测方法实现了催化再生器出口二氧化硫的准确预测,解决了现场多时间尺度数据难以建模的问题。 展开更多
关键词 环境学 二氧化硫质量浓度预测 多时间尺度 粒子群优化算法 模糊神经网络 数据清洗
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基于改进Transformer的木质粉尘质量浓度预测模型研究
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作者 刘琳 杨玉晗 +2 位作者 梅勇 吴清明 易灿灿 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期110-118,共9页
为解决现有非平稳时间序列预测模型(如LSTM)对粉尘质量浓度数据的长期依赖关系表征不足、以及多步预测准确率低等问题,提出1种改进的Transformer模型并用于木质粉尘质量浓度多变量多步预测。该模型首先引入多时间分辨率模块,以增强对时... 为解决现有非平稳时间序列预测模型(如LSTM)对粉尘质量浓度数据的长期依赖关系表征不足、以及多步预测准确率低等问题,提出1种改进的Transformer模型并用于木质粉尘质量浓度多变量多步预测。该模型首先引入多时间分辨率模块,以增强对时间序列中短期与长期依赖关系的捕捉能力;其次,采用稀疏图自注意力机制替代原有注意力机制,用于减少计算量,同时使模型能够充分学习序列之间的隐式空间依赖关系。研究结果表明:改进的Transformer模型在短期(1 h和2 h)、中期(6 h和12 h)和长期(18 h和24 h)预测任务中均表现出优异的性能,在中长期预测任务中与原始模型相比在预测精度上提升了50%以上。研究结果可为提高粉尘质量浓度预测精度、实现职业健康预警与安全生产管理提供理论与方法参考。 展开更多
关键词 粉尘质量浓度 Transformer模型 长时间序列预测 机器学习 注意力机制
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烟气二氧化硫在线监测系统 被引量:3
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作者 王世龙 王丽娜 +1 位作者 王宏博 蔡永辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2011年第4期38-41,共4页
为实现我国在短时期内控制烟气二氧化硫排放总量的目标,基于电化学原理,研制出一套适合我国国情的烟气二氧化硫在线监测系统(CEMS)。该系统由两个子系统(二氧化硫质量浓度监测子系统和二氧化硫流速及流量监测子系统)构成。文中对系统的... 为实现我国在短时期内控制烟气二氧化硫排放总量的目标,基于电化学原理,研制出一套适合我国国情的烟气二氧化硫在线监测系统(CEMS)。该系统由两个子系统(二氧化硫质量浓度监测子系统和二氧化硫流速及流量监测子系统)构成。文中对系统的监测原理、方案等做了较详细的论述。同时,重点研究和介绍了利用"速度场常数"测量烟气平均流速的先进方法,自行研制出一套"速度场常数"自动检测装置,解决了烟道烟气平均流速自动监测的技术难题。经运行试验及检测,该系统监测结果稳定、可靠,达到国家监测标准,通过鉴定。该系统适用于我国烟气二氧化硫的在线监测。 展开更多
关键词 二氧化硫 在线监测 质量浓度 平均流速 烟气流量 动压 静压 速度场常数
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融合二次分解的深度学习模型在PM_(2.5)浓度预测中的应用 被引量:1
4
作者 江雨燕 黄体臣 +1 位作者 甘如美江 王付宇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期296-309,共14页
针对PM_(2.5)质量浓度时间序列呈非线性难以预测的特征,为了进一步提高PM_(2.5)质量浓度预测精确度,研究通过“分而治之”先分解再预测的思想,提出一种融合二次分解的PM_(2.5)质量浓度混合预测模型(Complete Ensemble Empirical Mode De... 针对PM_(2.5)质量浓度时间序列呈非线性难以预测的特征,为了进一步提高PM_(2.5)质量浓度预测精确度,研究通过“分而治之”先分解再预测的思想,提出一种融合二次分解的PM_(2.5)质量浓度混合预测模型(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise-Variational Mode Decomposition-Temporal Convolutional Network-Bi-directional Long Short-Term Memory,CEEMDAN-VMD-TCN-BiLSTM)。该模型先由递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE)进行特征筛选,随后使用自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)将2013—2016年北京市PM_(2.5)质量浓度序列分解为一系列高低频模态分量并计算各分量样本熵,将样本熵由K-means聚类整合为新的分量,再由变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)方法进行二次分解。最后,将所有分量先经时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)进行特征提取,并通过双向长短期记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiLSTM)预测,叠加各分量预测值即为最终预测结果。消融试验结果显示,该模型相比于单次CEEMDAN分解模型均方根误差E_(MAPE)降低19.312%,绝对误差E_(MAE)降低34.423%,百分比误差E_(MAPE)与希尔不等系数E_(TIC)分别减少40.465百分点和59.794%。由此可见,研究在引入VMD构成二次分解模型相比于单次分解模型的预测误差更小,精度更高,可为决策者在PM_(2.5)质量浓度预测与治理等工作提供一定参考。 展开更多
关键词 环境工程学 PM_(2.5)质量浓度预测 自适应噪声的完备经验模态分解 变分模态分解 时间卷积网络 双向长短期记忆网络
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垃圾填埋场渗滤液有机物质量浓度的预测 被引量:3
5
作者 焦胜 曾光明 +1 位作者 王敏 刘鸿亮 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期206-210,共5页
用假设垃圾填埋场液固相中的有机物按一级反应降解而推导出的有机物质量浓度计算模型,并利用其来预测渗滤液中COD质量浓度,根据F.G.Pohland(循环、非循环)和M.E.Tittlehaum的实验数据验证,结果表明:所建立的模型能够较准确地预测垃圾场... 用假设垃圾填埋场液固相中的有机物按一级反应降解而推导出的有机物质量浓度计算模型,并利用其来预测渗滤液中COD质量浓度,根据F.G.Pohland(循环、非循环)和M.E.Tittlehaum的实验数据验证,结果表明:所建立的模型能够较准确地预测垃圾场渗滤液中的COD质量浓度,Pohland循环、Pohland非循环和Tittlehaum循环3种模式下的模型参数相关系数分别为0.8925,0.9474和0.9164。以娄底市垃圾填埋场为例,最终选用了由Pohland非循环模式确定的方程及参数对垃圾渗滤液中的COD质量浓度进行预测。预测结果表明,娄底市垃圾填埋场渗滤液中的COD质量浓度在填埋初期呈逐步上升趋势,最大COD质量浓度出现在填埋后的第210d左右,为18.324g/L;随后浓度开始缓慢下降,在填埋后的第720d左右时浓度约为4.649g/L。通过与其他城市已建成的垃圾填埋场的监测数据比较,预测结果具有较高的可信度,说明该模型及其参数能够满足垃圾填埋场设计的需要,可为填埋场水处理设施的设计提供依据。 展开更多
关键词 垃圾填埋场 渗滤液 有机物 质量浓度 预测
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基于组合预测模型的变压器油中溶解气体质量浓度的预测 被引量:4
6
作者 李俊卿 王德艳 雍靖 《广东电力》 2011年第9期19-23,共5页
为了对变压器油中溶解气体质量浓度进行准确预测,提出将BP神经网络、灰色理论和线性回归预测算法进行综合,采用最优加权组合预测模型,对油中溶解气体质量浓度的发展趋势进行预测。该方法先对这3种单项预测方法根据各自的预测误差,按照... 为了对变压器油中溶解气体质量浓度进行准确预测,提出将BP神经网络、灰色理论和线性回归预测算法进行综合,采用最优加权组合预测模型,对油中溶解气体质量浓度的发展趋势进行预测。该方法先对这3种单项预测方法根据各自的预测误差,按照预测误差平方和最小的原则计算各自的权重,然后加权综合建立最优组合预测模型,再计算出变压器油中溶解气体的质量浓度。实例分析证明该组合预测方法不仅可以有效地降低单项预测算法的预测误差,提高预测模型的预报能力,同时还增强了预测的稳健性。 展开更多
关键词 变压器油 最优加权 组合预测 气体质量浓度
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基于MRMR-RPK-ELM模型的PM_(2.5)质量浓度预测 被引量:11
7
作者 陈优良 李梅梅 彭文杰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1813-1822,共10页
为了提高PM_(2.5)质量浓度预测精度,提出一种用最大相关最小冗余算法(MRMR)筛选最优特征值,高斯多项核函数(RPK)优化极限学习机(ELM)的PM_(2.5)质量浓度预测模型。以赣州市为例,选择PM_(10)、O_(3)、SO_(2)、CO、NO_(2)、降水、气压、... 为了提高PM_(2.5)质量浓度预测精度,提出一种用最大相关最小冗余算法(MRMR)筛选最优特征值,高斯多项核函数(RPK)优化极限学习机(ELM)的PM_(2.5)质量浓度预测模型。以赣州市为例,选择PM_(10)、O_(3)、SO_(2)、CO、NO_(2)、降水、气压、气温、相对湿度、风速等10个影响因子,PM_(2.5)为目标因子,通过降维处理和核函数特征映射代替随机映射解决PM_(2.5)的高度复杂性。结果表明,MRMR算法选出的影响因子PM_(10)、O_(3)、CO、NO_(2)和相对湿度,不仅考虑目标因子与影响因子的相关性,还考虑影响因子之间的相关性,进而降低了数据维度。MRMR-RPK-ELM模型的平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差和确定系数分别为6.35、9.618、19.89%和0.942,相较于原始的ELM模型,PM_(2.5)质量浓度预测精度有明显提升,拟合程度较高,且具有更好的泛化能力,能准确捕捉PM_(2.5)质量浓度的突变节点。 展开更多
关键词 环境学 PM_(2.5)质量浓度预测 最大相关最小冗余 高斯多项核函数 极限学习机
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基于MI-PCA和ML-AE-ELM的脱硝系统入口NOx质量浓度预测 被引量:1
8
作者 靳果 屈保中 朱清智 《兵工自动化》 2023年第12期76-82,共7页
为提高脱硝系统入口氮氧化物(nitrogen oxide,NOx)质量浓度的预测精度,提出一种基于互信息的主成分分析(principal component analysis,PCA)和多层自编码结构的极限学习机(extreme learning machine,ELM)组合算法的预测模型。对输入变... 为提高脱硝系统入口氮氧化物(nitrogen oxide,NOx)质量浓度的预测精度,提出一种基于互信息的主成分分析(principal component analysis,PCA)和多层自编码结构的极限学习机(extreme learning machine,ELM)组合算法的预测模型。对输入变量的选取方式进行完善,并加入历史NOx质量浓度,对预测算法的网络结构进行优化。实验结果表明:与其他预测算法模型相比,该模型具有较高的预测效率,在不同工况下均具有较高的预测精度,表现出良好的抗噪能力和泛化能力。 展开更多
关键词 脱硝系统 NOx质量浓度 互信息 主成分分析 极限学习机 预测模型
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融合气象参数及污染物浓度的空气质量预测方法 被引量:6
9
作者 万永权 徐方勤 +1 位作者 燕彩蓉 苏厚勤 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第8期113-117,共5页
传统空气质量指数预测方法在考虑相关影响因子时,忽略了气象参数和污染物浓度之间的相关性,而且预测模型的结构比较单一。提出一种面向短期的基于神经网络模型的预测方法,通过分析5个气象参数以及6个污染物浓度数据,获取数据之间的相关... 传统空气质量指数预测方法在考虑相关影响因子时,忽略了气象参数和污染物浓度之间的相关性,而且预测模型的结构比较单一。提出一种面向短期的基于神经网络模型的预测方法,通过分析5个气象参数以及6个污染物浓度数据,获取数据之间的相关性;在构建预测模型时针对不同污染物采用不同的气象参数和时序污染物浓度数据进行预测,训练模型时为不同污染物预测学习不同的权值。实验结果表明,气象参数对污染物浓度的变化具有较大的影响,与传统方法相比,该方法对短期内的空气质量指数预测准确度更高。 展开更多
关键词 空气质量指数 气象参数 污染物浓度 神经网络 预测模型
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基于RBF神经网络的催化再生烟气NOx质量浓度预测与应用 被引量:2
10
作者 杨文玉 杨哲 +3 位作者 张树才 曲宏亮 陈林 蒋瀚 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3320-3326,共7页
为了提前掌握催化裂化装置再生器出口烟气中氮氧化物(NOx)排放质量浓度,从源头控制的角度出发,有效地动态指导脱硝装置运行参数调节,开展了径向基函数(Radial Basis Function,RBF)、反向传播(Back Propagation,BP)和自编码器(Auto Encod... 为了提前掌握催化裂化装置再生器出口烟气中氮氧化物(NOx)排放质量浓度,从源头控制的角度出发,有效地动态指导脱硝装置运行参数调节,开展了径向基函数(Radial Basis Function,RBF)、反向传播(Back Propagation,BP)和自编码器(Auto Encoder,AE)神经网络在催化裂化装置再生器出口烟气NOx质量浓度预测中的应用研究。通过业务分析和数据分析,确定影响再生烟气中NOx质量浓度的工艺特征变量。利用采用不同方法清洗的两组数据,对比分析RBF、BP和AE神经网络在提前15 min预测再生器出口NOx排放质量浓度的效果,模型预测的精度分别为94.29%、91.73%和88.47%。基于RBF神经网络建立NOx质量浓度预测模型并进行工业应用,在400个工业测试样本中质量浓度预测值的最大误差为6.97 mg/m3,最小误差为0.07 mg/m3,平均误差为2.91 mg/m3。该预测模型对催化再生器出口NOx质量浓度的预测误差满足企业现场应用的要求,可指导工艺操作人员更好地掌控再生器出口烟气中NOx质量浓度的变化,为工艺操作人员提供了一个调整脱硝设施优化运行的时间窗口,有效增强了催化裂化装置催化剂再生烟气中NOx排放的抗冲击能力。 展开更多
关键词 环境工程学 催化裂化 NOx 神经网络 质量浓度预测
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基于混合型深度学习模型的电站锅炉~飞灰质量浓度超短期时间序列预测 被引量:4
11
作者 郭士义 褚英昊 +3 位作者 Koji Toda 王鹏 何英杰 黄立 《锅炉技术》 北大核心 2021年第6期1-7,共7页
准确预测燃煤电厂烟囱出口飞灰质量浓度是有效控制PM_(2.5)等排放物的关键技术。提出基于进化算法优化的深度学习神经网络模型用于飞灰质量浓度预测。基于燃煤电厂智能化数字平台提供的按1 min间隔总计采集33 d的共47520个时间点,671个... 准确预测燃煤电厂烟囱出口飞灰质量浓度是有效控制PM_(2.5)等排放物的关键技术。提出基于进化算法优化的深度学习神经网络模型用于飞灰质量浓度预测。基于燃煤电厂智能化数字平台提供的按1 min间隔总计采集33 d的共47520个时间点,671个预测相关量化指标的时间序列数据,以未来1 min、2 min、3 min原烟气飞灰质量浓度作为预测目标,通过主成分分析进行输入降维并基于端到端数据学习搭建超短期预测模型。预测模型为基于多种网络的混合型结构,其中的超参数通过进化算法进行优化。该模型无须详细分析每个具体输人的物理含义,具有很好迁移和泛化性,可以最小化模型开发和部署的成本。仿真试验结果显示:提出的试验模型在预留的测试数据集上,相比与对照组模型持续性模型显著降低了绝对值误差14%~16%。此外,所实现的预测模型可有效预测波动发生的时刻,对于实际应用具有显著的助益。 展开更多
关键词 燃煤电站 飞灰质量浓度 人工智能 深度学习 时间序列预测 进化算法
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BP神经网络在洞庭湖氨氮浓度预测中的应用 被引量:22
12
作者 杨琴 谢淑云 《水资源与水工程学报》 2006年第1期65-70,共6页
采用BP网络的三种改进算法,对洞庭湖桂花园8年(1995年~2002年)的氨氮浓度和其影响因子实测资料进行分析,建立了基于BP神经网络的氨氮浓度预测模型,并对三种改进算法的训练结果进行了比较。结果表明:作为数据驱动型模型的BP网络... 采用BP网络的三种改进算法,对洞庭湖桂花园8年(1995年~2002年)的氨氮浓度和其影响因子实测资料进行分析,建立了基于BP神经网络的氨氮浓度预测模型,并对三种改进算法的训练结果进行了比较。结果表明:作为数据驱动型模型的BP网络,用来建模的学习样本质量至关重要,可以直接影响网络的预测精度。1995年~2002年的丰水期(9月份)数据分布比较均匀,能让网络对样本充分学习,与传统的统计建模方法相比,预测精度较高,能较好地反映洞庭湖氨氮浓度与其影响因子之间变化规律。 展开更多
关键词 BP神经网络 改进算法 浓度预测 样本质量 洞庭湖
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箱式模型在杭州市区预测SO_2地面浓度的应用 被引量:1
13
作者 余波 钱天鸣 《环境监测管理与技术》 2000年第B12期44-44,共1页
关键词 箱式模型 大气污染物 预测 二氧化硫 地面浓度
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负氧离子浓度等级预测 被引量:8
14
作者 李正泉 郑健 +1 位作者 胡晓 朱晓翠 《林业与环境科学》 2021年第5期84-90,共7页
根据2017—2018年宁波市镇海区负氧离子实况观测资料及其同期观测的天气环境资料,使用偏相关函数分析了各要素因子之间的关联性,并采用回归统计方式建立了负氧离子预报模型。结果表明:负氧离子浓度变化与空气温度和相对湿度呈显著性正相... 根据2017—2018年宁波市镇海区负氧离子实况观测资料及其同期观测的天气环境资料,使用偏相关函数分析了各要素因子之间的关联性,并采用回归统计方式建立了负氧离子预报模型。结果表明:负氧离子浓度变化与空气温度和相对湿度呈显著性正相关,相关系数(R)分别为0.569和0.210,与空气质量指数(AQI)呈显著性负相关,相关系数(R)为-0.578;构建的负氧离子预报模型在预测负氧离子浓度等级方面具有较好的预报能力,预报模型的回归方程决定系数(R^(2))为0.677,模型的负氧离子浓度历史回算值与观测值两者之间的相关性(R)达0.803,浓度等级的历史回算准确率总体为78%;预报模型的独立性检验进一步证实了本预报模型对负氧离子浓度等级的预报潜力,预报准确率总体可达71%,且预报模型表现出负氧离子浓度等级越高,预测准确性越强。 展开更多
关键词 负氧离子 浓度等级 预测模型 空气质量
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改进灰狼算法优化GBDT在PM_(2.5)预测中的应用 被引量:9
15
作者 江雨燕 傅杰 +2 位作者 甘如美江 孙雨辰 王付宇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1569-1580,共12页
针对灰狼算法易陷入局部最优解和全局搜索能力不足的问题,通过霍尔顿序列(Halton Sequence)搜索算法初始化狼群位置,避免灰狼算法陷入局部最优解和重复运算;引入莱维飞行和随机游动策略对灰狼算法的寻优过程进行优化,以增加算法的全局... 针对灰狼算法易陷入局部最优解和全局搜索能力不足的问题,通过霍尔顿序列(Halton Sequence)搜索算法初始化狼群位置,避免灰狼算法陷入局部最优解和重复运算;引入莱维飞行和随机游动策略对灰狼算法的寻优过程进行优化,以增加算法的全局搜索能力;利用粒子群算法模拟灰狼种群得出的最佳适应度以用于惩罚项改进灰狼算法中的头狼更新策略。使用改进算法优化的梯度提升树(Gradient Boosting Decision Trees,GBDT)模型对北京市大气污染物监测数据中PM_(2.5)质量浓度进行预测,采用3种评估函数对各模型以及混合模型预测效果得分进行评估。结果显示,本文改进的灰狼算法对梯度提升树的优化效果优于其他算法,均方根误差E RMS为6.65μg/m^(3),平均绝对值误差E MA为3.20μg/m^(3),拟合优度(R^(2))为99%,比传统灰狼算法优化结果的均方根误差减少了19.19μg/m^(3),平均绝对值误差降低了10.03μg/m^(3),拟合优度增加了9百分点;与霍尔顿序列和莱维飞行改进的(Levy Flight-Halton Sequence,LHGWO)相比,改进的灰狼算法预测得分的均方根误差降低了10.39μg/m^(3),平均绝对值误差减小了6.71μg/m^(3),拟合优度提高了5百分点。研究表明了预测模型优化的有效性,为未来城市改善空气质量提供了科学依据和技术支持。 展开更多
关键词 环境学 PM_(2.5)质量浓度预测 改进灰狼算法(GWO) 梯度提升树算法(GBDT) 莱维(Levy)飞行 霍尔顿序列(Halton Sequence) 粒子群算法(PSO)
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基于RBF神经网络的诺西肽发酵过程菌体质量浓度软测量
16
作者 杨强大 张卫军 +2 位作者 王福利 常玉清 Qiang-da Wei-jun Fu-li Yu-qing 《计量学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期-,共5页
针对诺西肽发酵过程中菌体质量浓度的估计问题,提出了一种基于RBF神经网络的软测量建模方法.在诺西肽发酵过程非结构模型的基础上,根据隐函数存在定理确定出辅助变量,从而使其选择有严格的理论依据;根据每批样本数据对被预测对象的预估... 针对诺西肽发酵过程中菌体质量浓度的估计问题,提出了一种基于RBF神经网络的软测量建模方法.在诺西肽发酵过程非结构模型的基础上,根据隐函数存在定理确定出辅助变量,从而使其选择有严格的理论依据;根据每批样本数据对被预测对象的预估能力,自适应地为各个批次的训练样本分配权值,并进而实施加权RBF神经网络建模.实际应用表明,所提出的软测量建模方法是有效的. Abstract: A RBF neural network based soft sensor method is presented for the estimation of biomass in Nnsiheptide fermentation process. Based on the unstructured model of Nosiheptide fermentation process, the secondary variables are selected according to the implicit function existence theorem, which makes the selection be strict in theory. Each batch training samples are self-adaptively weighted according to their different predicting ability to the predicted object, and then weighted RBF neural network (WRBFNN) is applied to develop the biomass soft sensor modeL The testing result shows that the presented method is effective. 展开更多
关键词 RBF神经网络 诺西肽发酵过程 菌体质量浓度 软测量 FERMENTATION Process SOFT SENSOR Based NETWORK FERMENTATION process RBF neural NETWORK SOFT SENSOR implicit function existence theorem 建模方法 隐函数存在定理 SENSOR modeL model different 预测对象 训练样本
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基于LightGBM-SSA-ELM的新疆羊舍CO_(2)浓度预测 被引量:18
17
作者 尹航 吕佳威 +3 位作者 陈耀聪 岑红蕾 李景彬 刘双印 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期261-270,共10页
为减少肉羊集约化养殖过程中因环境恶化产生的应激反应,精准调控CO_(2)质量浓度,提出了基于分布式梯度提升框架(LightGBM)、麻雀搜索算法(SSA)融合极限学习机(ELM)的CO_(2)质量浓度预测模型。首先利用LightGBM筛选出与CO_(2)质量浓度相... 为减少肉羊集约化养殖过程中因环境恶化产生的应激反应,精准调控CO_(2)质量浓度,提出了基于分布式梯度提升框架(LightGBM)、麻雀搜索算法(SSA)融合极限学习机(ELM)的CO_(2)质量浓度预测模型。首先利用LightGBM筛选出与CO_(2)质量浓度相关的重要特征,降低预测模型的输入维度;然后选择Sigmoid为激活函数,使用具有较强非线性处理能力的单隐含层ELM神经网络算法构建CO_(2)质量浓度预测模型;最后通过麻雀智能优化算法对ELM模型中所需要的超参数进行优化,并将优化后模型应用于新疆玛纳斯集约化肉羊养殖基地。试验结果表明,该模型预测均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和决定系数(R^(2))分别为0.0213 mg/L、0.0136 mg/L和0.9886,综合性能指标优于支持向量回归(SVR)、反向传播神经网络(BPNN)、长短记忆神经网络(LSTM)、门限循环单元(GRU)和LightGBM等;CO_(2)质量浓度预测曲线贴近真实曲线,具有良好的预测效果,能有效满足集约化肉羊养殖过程中CO_(2)质量浓度精准预测及调控要求。 展开更多
关键词 羊舍 集约化养殖 CO_(2)质量浓度预测 极限学习机 麻雀搜索算法 分布式梯度提升框架
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基于物种敏感度分布法的甲基叔丁基醚水生生物预测无效应浓度推导 被引量:4
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作者 郑玉婷 高子竣 +3 位作者 于洋 张丽丽 林军 竹涛 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期372-380,共9页
甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂被广泛使用,其具有较强的水溶性且在水体中难以被降解。为估算MTBE的预测无效应浓度(PNEC),本研究通过文献调研法和数据库检索法收集MTBE危害信息,并对危害数据进行质量评估。采用物种敏感度分布(SSD)... 甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂被广泛使用,其具有较强的水溶性且在水体中难以被降解。为估算MTBE的预测无效应浓度(PNEC),本研究通过文献调研法和数据库检索法收集MTBE危害信息,并对危害数据进行质量评估。采用物种敏感度分布(SSD)法预测不同种类水生生物5%物种危害浓度(HC_(5)),应用评估因子法推导获得PNEC值。数据质量评估结果显示,在调研的17篇文献179条数据中,高质量可靠数据54条,占评估数据的30%。另有33条来自数据库的数据满足质量要求。采用SSD法获得全部物种、鱼类、水生植物、节肢动物的HC_(5)值,其中正态分布模型得到的HC_(5)值分别为128.56、491.13、143.25和117.71 mg·L^(-1);逻辑斯谛分布模型得到的HC_(5)值分别为129.62、485.78、151.83和121.5 mg·L^(-1)。应用评估因子法估算出全部物种、鱼类、水生植物和节肢动物的PNEC分别为42.85、161.93、47.75和39.23 mg·L^(-1)。研究表明,MTBE对不同种类水生生物的PNEC值存在差异,其中节肢动物生物相对敏感。本研究基于现有数据完成,以期为MTBE的环境风险评估及水质基准建立提供科学依据。 展开更多
关键词 甲基叔丁基醚(MTBE) 预测无效应浓度(PNEC) 物种敏感度分布(SSD) 数据质量评估
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一种前向小波神经网络实现PM_(2.5)浓度的预测 被引量:1
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作者 滕达 杜景林 胡玉杰 《现代电子技术》 2021年第15期109-114,共6页
PM_(2.5)作为主要的空气污染物,科学有效地预测其浓度能够让人们采取预防措施以减少对人体的伤害。使用传统的方法检测空气中PM_(2.5)的浓度收效甚微且成本高,这是因为PM_(2.5)组成成分复杂,并且其浓度的变化是一种非线性动态过程。因此... PM_(2.5)作为主要的空气污染物,科学有效地预测其浓度能够让人们采取预防措施以减少对人体的伤害。使用传统的方法检测空气中PM_(2.5)的浓度收效甚微且成本高,这是因为PM_(2.5)组成成分复杂,并且其浓度的变化是一种非线性动态过程。因此,进行快速有效的预测PM_(2.5)浓度意义重大。文中采用了具有时域和频域二维信号处理能力且收敛速度较快的前向小波神经网络预测空气中的PM_(2.5)浓度,预处理后的数据输入到网络中进行训练和测试。结果表明,相比于BP和PSO⁃BP神经网络,小波神经网络对PM_(2.5)浓度的预测精度较高,降低了错误率,并且有效地减小了预测偏差,说明该方法用于空气的质量预测是可行的。 展开更多
关键词 PM_(2.5)浓度 前向小波神经网络 小波变换 非线性关系 鲁棒性 目标函数 母小波层 空气质量预测
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自回归神经网络的预测值反馈再训练策略及应用 被引量:3
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作者 莫正阳 李益国 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期738-746,共9页
为提高非线性自回归神经网络(NARX-NN)的多步预测性能,提出了一种预测值反馈再训练(FR)策略.首先采用常规训练策略对NARX-NN进行训练,然后利用模型的单步预测结果替换实测值,得到重构训练集,并指导网络再次训练.为验证FR的有效性,将其... 为提高非线性自回归神经网络(NARX-NN)的多步预测性能,提出了一种预测值反馈再训练(FR)策略.首先采用常规训练策略对NARX-NN进行训练,然后利用模型的单步预测结果替换实测值,得到重构训练集,并指导网络再次训练.为验证FR的有效性,将其应用于3种典型的NARX-NN模型:非线性自回归深度神经网络(NARX-DNN)、基于长短期记忆网络的编码器-解码器(LSTMED)和深度自回归网络(DeepAR),以预测燃煤锅炉NO_(x)质量浓度或综合能源系统电负荷.与常规训练策略和计划采样的对比结果表明,采用FR的NARX-NN具有最高的多步预测精度,其中,LSTMED对NO_(x)质量浓度前向15步预测的平均绝对百分比误差(MAPE)为4.01%;DeepAR对电负荷前向24步预测的平均MAPE为4.34%.配对样本T检验结果表明,FR对NARX-NN的多步预测性能提升具有显著性.通过保持训练阶段和预测阶段输入的一致性,FR有效提升了NARX-NN模型的多步预测精度. 展开更多
关键词 神经网络 多步预测 训练策略 NO_(x)质量浓度 电负荷
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