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区域化长短期记忆神经网络(LSTM)洪水预报模型研究 被引量：2
1
作者 叶可佳 梁忠民 +4 位作者 陈红雨 钱名开 胡义明 王军 李彬权 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期651-659,共9页
针对水文资料缺乏流域机器学习模型建模困难的问题,本文提出了基于长短期记忆神经网络(LSTM)的区域化洪水预报方法。对水文气候相似区内各流域的水文及地形地貌特征数据进行归一化处理,以消除局地因素的影响,从而构建相似区内建模统一... 针对水文资料缺乏流域机器学习模型建模困难的问题,本文提出了基于长短期记忆神经网络(LSTM)的区域化洪水预报方法。对水文气候相似区内各流域的水文及地形地貌特征数据进行归一化处理,以消除局地因素的影响,从而构建相似区内建模统一数据集,扩大样本数量,为建立乏资料流域洪水预报模型提供了可能。本文选择胶东半岛作为研究区进行应用研究。为验证区域化模型在不同场景中的应用效果,设计了预报流域数据不参与建模,而仅根据区域内其他流域资料建模(区域化模型Ⅰ),以及预报流域的部分数据参与建模(区域化模型Ⅱ)两种情景;此外,选取仅根据预报流域数据训练的单流域模型作为基准模型进行对比分析。结果表明,对本次研究的水文资料短缺流域,两种区域化模型均取得了较好效果,且都优于单流域模型。相较而言,考虑了预报流域数据的区域化模型精度更高,说明在区域化LSTM构建中融入预报流域的数据,可进一步提升区域化模型的精度。研究成果可为乏资料地区的洪水预报提供参考。 展开更多
关键词 长短期记忆神经网络 洪水预报 区域化模型 水文气候相似区 乏资料流域
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基于LSTM神经网络的船舶油耗模型研究
2
作者 李智东 易文欣 +1 位作者 陆丛红 周波 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第4期369-375,共7页
针对船舶节能减排和提高经济效益的需求,建立了准确的船舶油耗模型,为船舶采取各种航行策略优化措施提供了决策基础.基于丹麦籍客滚轮的实测运行数据,经过数据预处理和特征选取,利用LSTM神经网络和多种机器学习算法建立了案例船的油耗模... 针对船舶节能减排和提高经济效益的需求,建立了准确的船舶油耗模型,为船舶采取各种航行策略优化措施提供了决策基础.基于丹麦籍客滚轮的实测运行数据,经过数据预处理和特征选取,利用LSTM神经网络和多种机器学习算法建立了案例船的油耗模型.将各模型对测试集和额外时间序列测试集的预测值与真实值分别进行比较,结果表明LSTM模型对两种测试集的预测误差均低于1.30%,预测精度不会出现较大波动;而其他模型对额外时间序列测试集的预测性能会下降,稳定性和预测精度均不如LSTM模型.考虑到油耗模型的预测性能和实际应用场景,基于LSTM神经网络的油耗模型具有较大的优势,对后续的船舶油耗率预测及航行策略优化都具有重要意义. 展开更多
关键词 油耗率预测 黑箱模型方法 数据预处理 lstm神经网络
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基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算
3
作者 王安琪 易民 +2 位作者 赵含雪 陈璐 任金秋 《水文》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
河道洪水反流向演算在库群-河道联合防洪调度中具有重要作用,若直接采用马斯京根进行反向演算,存在演算结果不稳定、精度不佳等问题,难以运用于工程实际。提出一种基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算方法,建立河道上、下游断面... 河道洪水反流向演算在库群-河道联合防洪调度中具有重要作用,若直接采用马斯京根进行反向演算,存在演算结果不稳定、精度不佳等问题,难以运用于工程实际。提出一种基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算方法,建立河道上、下游断面的流量非线性映射关系模拟模型,并通过历史实测洪水资料对模型进行训练,进而实现由下游断面洪水过程反推上游断面入流过程。模型应用于汉江下游河段,结果表明,基于LSTM神经网络模型的河道洪水反流向演算方法反演结果与上游断面实际入流过程接近,相较于BP神经网络和支持向量回归方法具有更优的反演精度,证明了模型的实用性和有效性。 展开更多
关键词 河道洪水演算 反流向演算 lstm神经网络 机器学习
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基于神经网络模型的煤层气产能预测研究 被引量：1
4
作者 金毅 郑晨晖 +5 位作者 宋慧波 马家恒 杨运航 刘顺喜 张昆 倪小明 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期46-56,共11页
目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展... 目的煤层气产能主要受地质和工程因素影响,阐明这些因素对煤层气井产能的影响机制是实现储层精细改造和煤层气井提产的基础。方法本文以沁水盆地柿庄南区块为研究对象,综合考虑地质背景、储层物性和动态排采数据,利用神经网络算法开展煤层气产能预测。首先,利用灰色关联分析法遴选出10个地质参数作为煤层气产能预测的主控因素,在此基础上,运用模糊数学法实现研究区34口煤层气井富集区划分,最后,根据分类结果,结合实际排采数据,分别利用BP(back propagation)和LSTM(long short-term memory)神经网络算法实现煤层气井日产气量预测。结果结果表明:(1)渗透率、含气饱和度和储层压力梯度等10个参数是影响研究区煤层气产气性能的关键因素;(2)利用模糊数学评价方法评价煤层气的富集,可将研究区34口井产气效果划分为有利区、较有利区和不利区;(3)依托LSTM算法建立了煤储层日产气量预测模型,预测误差值为4.06%~14.79%,平均误差值为11.09%,预测精度明显高于BP神经网络模型,结论根据LSTM算法建立的煤储层日产气量预测模型稳定性好且预测精度高,可作为煤储层产能长程预测的一种有效手段,进而为煤层气开发工艺布施与排采方案制定提供科学依据。 展开更多
关键词 lstm神经网络 BP神经网络 灰色关联分析 产能预测
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运用LSTM神经网络模型开展浙南海域东海原甲藻赤潮预测的初步实践
5
作者 刘亚林 孙国平 +2 位作者 马志凯 邱进坤 梁连松 《海洋预报》 北大核心 2025年第4期118-125,共8页
为进一步提高东海原甲藻赤潮预测预警的科学化水平,利用长短期记忆(LSTM)神经网络模型开展了对东海原甲藻赤潮发生期间叶绿素a的动态预测。对浙南海域近5年东海原甲藻赤潮发生期间自动观测数据中的叶绿素a数据集进行训练和机器学习,并对... 为进一步提高东海原甲藻赤潮预测预警的科学化水平,利用长短期记忆(LSTM)神经网络模型开展了对东海原甲藻赤潮发生期间叶绿素a的动态预测。对浙南海域近5年东海原甲藻赤潮发生期间自动观测数据中的叶绿素a数据集进行训练和机器学习,并对2021年的叶绿素a值进行小时级别和日最大值预测,并与实际观测数据进行比对验证。结果表明:经过训练和机器学习后的预测结果较好,可以较好地预测叶绿素a的变化趋势,预测结果的相关系数R^(2)分别为0.76和0.88。 展开更多
关键词 东海原甲藻 lstm神经网络 机器学习 赤潮预测 浙南海域
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基于图神经网络模型校准的成员推理攻击 被引量：2
6
作者 谢丽霞 史镜琛 +2 位作者 杨宏宇 胡泽 成翔 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期780-791,共12页
针对图神经网络(GNN)模型在其预测中常处于欠自信状态,导致该状态下实施成员推理攻击难度大且攻击漏报率高的问题,该文提出一种基于GNN模型校准的成员推理攻击方法。首先,设计一种基于因果推断的GNN模型校准方法,通过基于注意力机制的... 针对图神经网络(GNN)模型在其预测中常处于欠自信状态,导致该状态下实施成员推理攻击难度大且攻击漏报率高的问题,该文提出一种基于GNN模型校准的成员推理攻击方法。首先,设计一种基于因果推断的GNN模型校准方法,通过基于注意力机制的因果图提取、因果图与非因果图解耦、后门路径调整策略和因果关联图生成过程,构建用于训练GNN模型的因果关联图。其次,使用与目标因果关联图在相同数据分布下的影子因果关联图构建影子GNN模型,模拟目标GNN模型的预测行为。最后,使用影子GNN模型的后验概率构建攻击数据集以训练攻击模型,根据目标GNN模型对目标节点的后验概率输出推断其是否属于目标GNN模型的训练数据。在4个数据集上的实验结果表明,该文方法在2种攻击模式下面对不同架构的GNN模型进行攻击时,攻击准确率最高为92.6%,性能指标优于基线攻击方法,可有效地实施成员推理攻击。 展开更多
关键词 图神经网络 成员推理攻击 模型校准 因果推断 隐私风险
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教育考试增值评价模型构建:基于深度神经网络的方法 被引量：1
7
作者 李金波 苏胜 +1 位作者 曾平飞 王永固 《华东师范大学学报(教育科学版)》 北大核心 2025年第9期69-82,共14页
教育评价改革是新时期深化教育改革的关键环节,但传统增值评价方法在处理学习过程的动态特征和复杂依赖关系方面存在技术局限。本研究以浙江省2023届4869名高中学生为研究对象,构建时序模式注意力长短时记忆深度神经网络(TPA-LSTM)增值... 教育评价改革是新时期深化教育改革的关键环节,但传统增值评价方法在处理学习过程的动态特征和复杂依赖关系方面存在技术局限。本研究以浙江省2023届4869名高中学生为研究对象,构建时序模式注意力长短时记忆深度神经网络(TPA-LSTM)增值评价模型,通过结合分位数回归方法,实现对学生成绩时序特征和非线性变化的精准评估。研究基于高中五个学期的语文考试成绩,对个体层面的学习轨迹特征和群体层面的增值表现进行系统分析。研究发现:TPA-LSTM模型在测试集上的均方根误差(RMSE)为0.082,平均绝对误差(MAE)为0.067,显著优于传统SGP模型;对高二下学期成绩相同(0.716)的学生群体,能够根据其历史学习轨迹识别出34至80的增值水平差异;模型的时序权重分布特征揭示了第三学期和第四学期为学习关键期,为评价结果提供了更强的解释性。研究表明,该模型在个体评价层面实现对学习轨迹的精确刻画,在群体层面揭示不同类型学生的发展特征,为提高教育考试增值评价的预测精度和教育诊断价值提供新的技术路径。 展开更多
关键词 教育考试 增值评价 神经网络模型 时序模式 长短时记忆网络
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基于神经网络的深部磷矿岩体可爆性分级模型研究 被引量：1
8
作者 柴修伟 李成镇 +3 位作者 盛益明 徐玉萍 徐亮 金胜利 《爆破》 北大核心 2025年第1期71-80,共10页
目前钻爆法仍是深部磷矿开拓掘进和回采的最高效方法。而磷矿钻爆法施工掘进水平长年维持在70~80 m/月,严重制约了掘进效率,因此对深部磷矿工作面开展矿岩体可爆性分级工作至关重要。以湖北宜昌某地下磷矿为研究背景,在现场进行了岩体... 目前钻爆法仍是深部磷矿开拓掘进和回采的最高效方法。而磷矿钻爆法施工掘进水平长年维持在70~80 m/月,严重制约了掘进效率,因此对深部磷矿工作面开展矿岩体可爆性分级工作至关重要。以湖北宜昌某地下磷矿为研究背景,在现场进行了岩体的纵波波速测试,开展了岩石密度、单轴抗压强度和抗拉强度等物理力学性质的测量,得到了白云质条带磷块岩、致密条带磷块岩、泥质条带磷块岩和含碳泥质白云岩4种岩石的密度、单轴抗压强度、抗拉强度和岩体完整性系数4项参数。通过调用Matlab神经网络工具箱,将岩石密度、单轴抗压强度、抗拉强度、岩体完整性系数作为输入,以可爆性等级作为输出,采用随机函数法产生大量的训练样本,构建了基于BP神经网络的可爆性评价模型,实现了深部磷矿岩体可爆性分级。分级结果为白云质条带磷块岩和泥质条带磷块岩为中等可爆,致密条带磷块岩和含碳泥质白云岩为难爆。根据分级结果,可对采场爆破参数进行优化,增强爆破效果,降低炸药单耗及矿石大块率,提高深部磷矿开采的安全性及经济效益。 展开更多
关键词 深部磷矿 岩体可爆性分级 随机函数 神经网络模型
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考虑裂纹分形维数的平行黏结模型细观参数标定的神经网络模型
9
作者 龚囱 戚燕顺 +4 位作者 缪浩杰 肖琦 熊良锋 曾鹏 赵奎 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期327-336,共10页
针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面... 针对试错法在平行黏结模型细观参数标定过程中存在繁琐耗时,且无法定量评价数值模拟与室内试验的裂纹匹配程度等局限性,统计并分析了近10年平行黏结模型细观参数取值范围,采用盒计数法获取了数值模拟试验、室内试验所得破坏后岩石表面裂纹分形维数。在此基础上,建立了以宏观弹性模量、宏观泊松比、峰值强度和裂纹分形维数等4个参数为输入层,黏结弹性模量、黏结法向与切向刚度比、黏结内聚力、黏结内摩擦角、黏结抗拉强度和摩擦系数等6个细观参数为输出层的神经网络模型,对比分析了考虑与不考虑裂纹分形维数时平行黏结模型细观参数标定效果。研究结果表明:(1)所建立的神经网络模型具有较好的收敛速度、预测精度与泛化性能,测试集输出数据与期望值误差约为3.34%。(2)将裂纹分形维数纳入神经网络模型后,数值模拟所得弹性模量、峰值应力与泊松比等宏观参数与室内试验结果的误差小于3.00%,优于不考虑裂纹分形维数标定结果。(3)该方法可定量保障数值模拟所得裂纹不规则性与室内试验结果的一致性,其在一定程度上可视为对现有神经网络模型细观参数标定结果的修正。研究成果可为提高平行黏结模型细观参数标定效果提供新思路。 展开更多
关键词 分形维数 颗粒流 平行黏结模型 参数标定 神经网络
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基于神经网络代理模型的门式墩优化方法及软件研发 被引量：1
10
作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化... 针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化数学模型;然后,基于有限元法构建门式墩训练样本集,采用拉丁超立方开展试验设计,建立BPNN神经网络代理模型;最后,采用NSGAII遗传优化算法对BPNN神经网络代理模型进行搜索,实现门式墩最优结构尺寸和钢束线形的搜索推荐。依托某门式墩结构设计,开展算法有效性和效率验证,结果表明,案例的优化时间由有限元法的45 h缩短至智能优化算法的15 min,优化算法在保证预测精度的同时提高优化效率180倍。 展开更多
关键词 铁路桥梁 门式墩 结构优化 BP神经网络 代理模型 多目标优化 NSGAII算法 拉丁超立方设计
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图基础模型研究进展与挑战:图神经网络的视角
11
作者 吴涛 聂发志 +4 位作者 先兴平 王超 袁霖 乔少杰 牛伟纳 《通信学报》 北大核心 2025年第7期226-248,共23页
图基础模型(GFM)是基础模型思想在图学习领域中的延伸,是在广泛图数据上预训练并微调适配多种下游任务的图模型。与借助大语言模型(LLM)实现GFM的技术路线不同,主要关注从图神经网络(GNN)的角度构建GFM。首先,分析了GFM的研究现状并定... 图基础模型(GFM)是基础模型思想在图学习领域中的延伸,是在广泛图数据上预训练并微调适配多种下游任务的图模型。与借助大语言模型(LLM)实现GFM的技术路线不同,主要关注从图神经网络(GNN)的角度构建GFM。首先,分析了GFM的研究现状并定义了关键概念。其次,总结了GFM骨干架构和基础表示单元的研究成果。再次,根据代理任务和微调策略的不同,分别总结了图模型的预训练技术与微调方法。然后,介绍了与GFM相关的评价指标。最后,分析了面临的挑战并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 图基础模型 图神经网络 预训练 模型微调 提示调优
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基于贝叶斯优化LSTM神经网络的飞机货舱火源定位
12
作者 张伟 常本强 +1 位作者 杨旭 熊枭 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期2979-2986,共8页
民航飞机货舱火灾多发于高空低温低压的环境,对飞机安全飞行造成了巨大的威胁。为快速定位货舱火灾源点和采取针对性区域灭火措施,提出一种基于贝叶斯优化(BO)的长短期记忆(LSTM)神经网络火源定位模型(BO-LSTM)。该模型使用LSTM神经网... 民航飞机货舱火灾多发于高空低温低压的环境,对飞机安全飞行造成了巨大的威胁。为快速定位货舱火灾源点和采取针对性区域灭火措施,提出一种基于贝叶斯优化(BO)的长短期记忆(LSTM)神经网络火源定位模型(BO-LSTM)。该模型使用LSTM神经网络充分挖掘多种火灾特征时序数据(烟雾、温度、CO浓度)与火灾源点的时空关联特性,同时采用贝叶斯算法搜寻LSTM神经网络的最优超参数组合以提高模型的鲁棒性和准确性。通过仿真研究验证BO-LSTM模型,使用Pyrosim火灾模拟软件以1∶1比例建立了8个常用民航飞机货舱模型,并在每个模型中随机选取10个火源点进行低温低压环境的火灾仿真。实验结果表明:所建模型预测火源中心点距离实际火源中心点的直线距离误差皆小于0.1m,预测火源二维坐标皆处于真实火源的范围内。贝叶斯优化过的LSTM神经网络极大提高了传统LSTM神经网络的性能,适用于低温低压状态下的飞机货舱火源定位。 展开更多
关键词 飞机货舱 低温低压 火源定位 贝叶斯优化 lstm神经网络 Pyrosim软件
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基于循环神经网络与注意力机制的波动预测模型
13
作者 李希今 王祥任 刘金石 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第5期1397-1403,共7页
针对经典机器学习算法(如决策树、随机森林)在建模复杂隐式交互关系时预测准确率较低的问题,提出一个基于循环神经网络与注意力机制的波动预测模型.首先通过注意力机制计算各影响因素之间复杂的交互关系,然后采用循环神经网络学习表示... 针对经典机器学习算法(如决策树、随机森林)在建模复杂隐式交互关系时预测准确率较低的问题,提出一个基于循环神经网络与注意力机制的波动预测模型.首先通过注意力机制计算各影响因素之间复杂的交互关系,然后采用循环神经网络学习表示模型的隐变量,从而实现精准预测.与多个经典预测模型进行仿真对比实验的结果表明,该模型的预测准确率显著高于其他机器学习模型,从而为波动预测领域提供了一种更高效、精准的解决方案. 展开更多
关键词 循环神经网络 注意力机制 机器学习 预测模型
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基于四维Chen混沌系统的深度神经网络模型主动保护方法
14
作者 段新涛 保梦茹 +1 位作者 武银行 秦川 《计算机应用》 北大核心 2025年第11期3621-3631,共11页
基于深度神经网络(DNN)的模型以其优越的性能得到了广泛的应用,但训练一个性能强大的DNN模型需要大量的数据集、专业知识、计算资源、硬件条件和时间等,如果对它进行非法盗用会对模型拥有者造成巨大的损失。针对DNN模型的安全和知识产... 基于深度神经网络(DNN)的模型以其优越的性能得到了广泛的应用,但训练一个性能强大的DNN模型需要大量的数据集、专业知识、计算资源、硬件条件和时间等,如果对它进行非法盗用会对模型拥有者造成巨大的损失。针对DNN模型的安全和知识产权问题,提出一种DNN模型主动保护方法。该方法使用一种新的综合性权重选择策略精准定位模型中的重要权重,并结合DNN模型卷积层的结构特点,在三维混沌系统的基础上首次引入四维Chen混沌系统对卷积层的少量权重进行位置置乱加密。同时,为了解决授权用户即使拥有密钥也无法解密的问题,结合椭圆曲线加密算法(ECC)构建加密模型的数字签名方案。加密后,权重位置和混沌序列的初始值复合形成加密密钥,授权用户可以使用该密钥正确解密DNN模型,而未被授权的攻击者即使截获了DNN模型也无法正常使用。实验结果表明,对分类模型的少量权重位置进行置乱能显著降低分类准确率,并且解密模型可以实现无损恢复。此外,该方法能够抵抗微调和剪枝攻击,且得到的密钥具有较强的敏感性并能抵抗暴力攻击。同时,通过实验验证了该方法不仅对图像分类模型有效,还能保护深度图像隐写模型和目标检测模型,具有可迁移性。 展开更多
关键词 AI模型安全 深度神经网络 权重加密 四维Chen混沌系统 椭圆曲线加密算法
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车辆主动悬架RBF神经网络的模型预测控制仿真研究
15
作者 顾苏怡 蒋昌华 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期410-414,共5页
为了提升车辆行驶的稳定性和乘坐的舒适性,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的模型预测控制(MPC)系统,通过仿真验证主动悬架控制系统的有效性。创建7自由度车辆主动悬架简图,定义了车辆主动悬架动力学方程式。构建主动悬架MPC系统,... 为了提升车辆行驶的稳定性和乘坐的舒适性,提出一种基于径向基函数(RBF)神经网络的模型预测控制(MPC)系统,通过仿真验证主动悬架控制系统的有效性。创建7自由度车辆主动悬架简图,定义了车辆主动悬架动力学方程式。构建主动悬架MPC系统,利用RBF神经网络结构捕捉车辆主动悬架系统的复杂动态特性,通过对大量数据的学习和训练,能够快速建立主动悬架MPC参数,最终实现对车辆主动悬架系统的精确控制。利用Matlab软件对车辆主动悬架的车身加速度、悬架位移、轮胎位移进行仿真,评估车辆不同控制策略的行驶性能。结果显示:在路面信号激励下采用MPC,车辆主动悬架的车身加速度、悬架位移、轮胎位移变化幅度较大;采用RBF神经网络的MPC,车辆主动悬架的车身加速度、悬架位移、轮胎位移变化幅度较小。所提出的RBF神经网络MPC系统,能够增强车辆主动悬架抗干扰能力,从而保持车辆行驶的稳定性和舒适性。 展开更多
关键词 车辆 主动悬架 RBF神经网络 模型预测控制 仿真
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基于BWM+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型研究
16
作者 赵锐 田志强 宋宇涵 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期97-104,共8页
为克服传统桥梁安全风险评估过程的主观性及由于桥梁系统复杂带来的不确定性,基于桥梁检测数据,提出基于最优最劣法(BWM)+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型。首先,在现行桥梁检测评价规范基础上,以各结构部件的病害作... 为克服传统桥梁安全风险评估过程的主观性及由于桥梁系统复杂带来的不确定性,基于桥梁检测数据,提出基于最优最劣法(BWM)+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型。首先,在现行桥梁检测评价规范基础上,以各结构部件的病害作为安全风险评估体系中的底层指标,构建安全风险评估指标体系;然后,采用BWM法和德尔菲法,利用专家经验确定病害层指标权重,结合模糊综合评判法对桥梁检测样本数据进行前处理;最后,利用BP神经网络对处理后的样本进行训练,根据训练结果,分别用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)对BP神经网络优化后对比,构建最优评估模型。将该评估模型应用于墩那高速新疆伊犁州某段某中桥,对其进行安全风险评估,以验证其适用性。结果表明:运用BWM+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型在一定程度上克服了检测报告样本中评价不准确和局限问题,同时削弱了BP神经网络训练大量样本的需求;GA优化的BP神经网络模型比PSO优化精度更佳、鲁棒性更好,准确率达96.49%;相比现行规范,运用该模型进行在役中小跨径桥梁安全风险评估,能改善病害叠加评分过低的问题,评估结果更符合实际情况。 展开更多
关键词 中小跨径桥梁 最优最劣法 BP神经网络 遗传算法 粒子群算法 智能评估模型 安全风险评估
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基于SAE和LSTM神经网络的深部未钻地层可钻性预测方法 被引量：2
17
作者 朱亮 李晓明 +1 位作者 纪慧 楼一珊 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期39-46,64,共9页
在制定深部地层钻进提速方案时,对地层可钻性进行钻前预测是十分必要的,现有的岩石可钻性预测方法精度低,难以满足钻井设计的要求。为此,提出一种基于SAE和LSTM神经网络相结合的组合模型对深部未钻地层的可钻性进行预测。并将SAE-LSTM... 在制定深部地层钻进提速方案时,对地层可钻性进行钻前预测是十分必要的,现有的岩石可钻性预测方法精度低,难以满足钻井设计的要求。为此,提出一种基于SAE和LSTM神经网络相结合的组合模型对深部未钻地层的可钻性进行预测。并将SAE-LSTM组合模型的训练时间和预测结果与BP神经网络、支持向量机、随机森林和单一的LSTM模型进行了对比分析。结果表明:所构建的SAE-LSTM组合模型预测地层可钻性训练用时最短,预测值与实际测量值误差最小,拟合结果的均方根误差RMSE仅为0.081,平均绝对百分比误差MAPE为1.189,决定系数R^(2)为0.966,其RMSE和MAPE最小,R 2最大,较其他模型预测精度更高。该方法为地层参数预测提供了新的途径,能改善以往预测方法在处理复杂地层问题时预测效率低、预测精度不高等问题。 展开更多
关键词 深部地层钻探 岩石可钻性 预测模型 栈式自动编码器 lstm神经网络 深度学习
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预测输尿管软镜碎石术后并发尿源性脓毒症的反向传播神经网络模型构建 被引量：1
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作者 陈文炜 何彦丰 +5 位作者 卢凯鑫 刘昌毅 江涛 张华 高锐 薛学义 《浙江大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第1期99-107,I0032-I0034,共12页
目的:构建输尿管软镜碎石术(FURL)后并发尿源性脓毒症的反向传播神经网络预测模型。方法:纳入428例接受FURL的肾结石患者,根据术后是否并发尿源性脓毒症分为脓毒症组(42例)和对照组(386例)。采用logistic回归分析确定FURL后并发尿源性... 目的:构建输尿管软镜碎石术(FURL)后并发尿源性脓毒症的反向传播神经网络预测模型。方法:纳入428例接受FURL的肾结石患者,根据术后是否并发尿源性脓毒症分为脓毒症组(42例)和对照组(386例)。采用logistic回归分析确定FURL后并发尿源性脓毒症的影响因素及其交互作用。同时建立logistic回归模型和神经网络模型进行预测,通过受试者工作特征曲线评估两种模型的预测效能。结果:单因素分析显示,结石手术史、性别、尿培养阳性、结石直径、糖尿病、手术时间、白细胞、血小板、C反应蛋白(CRP)及肝素结合蛋白(HBP)水平与FURL后并发尿源性脓毒症显著相关(均P<0.05)。多因素分析表明,尿培养阳性、CRP及HBP水平是FURL后并发尿源性脓毒症的独立危险因素(均P<0.05)。交互作用分析显示,CRP与HBP对FURL后并发尿源性脓毒症的影响在相加模型(RERI=8.453,95%CI:2.645~16.282;AP=0.696,95%CI:0.131~1.273;S=3.369,95%CI:1.176~7.632)和相乘模型(OR=1.754,95%CI:1.218~3.650)中存在交互作用;CRP与尿培养对FURL后并发尿源性脓毒症的影响在相乘模型(OR=2.449,95%CI:1.525~3.825)中存在交互作用。预测模型比较显示,反向传播神经网络模型较logistic回归模型具有更优的预测效能。结论:CRP和HBP水平是FURL后并发尿源性脓毒症的独立危险因素,基于CRP、HBP等因素构建的反向传播神经网络模型较logistic回归模型具有更高的预测准确性。 展开更多
关键词 肝素结合蛋白 C反应蛋白 输尿管软镜碎石术 尿源性脓毒症 预测 LOGISTIC回归模型 反向传播神经网络模型
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不同温湿度贮藏对澳洲坚果鲜果品质的影响及BP神经网络预测模型构建 被引量：1
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作者 付镓榕 马尚玄 +6 位作者 杨悦雪 徐文婷 兰秀华 魏元苗 黄克昌 贺熙勇 郭刚军 《食品工业科技》 北大核心 2025年第13期314-326,共13页
为分析澳洲坚果鲜果在短期贮藏中的品质变化,本文探究贮藏温湿度(30℃-RH80%、35℃-RH80%、40℃-RH80%、30℃-RH90%、35℃-RH90%、40℃-RH90%)对鲜果果皮含水量、带壳果含水量、果仁含水量、青皮裂果率、霉果率、酸价、过氧化值、碘值... 为分析澳洲坚果鲜果在短期贮藏中的品质变化,本文探究贮藏温湿度(30℃-RH80%、35℃-RH80%、40℃-RH80%、30℃-RH90%、35℃-RH90%、40℃-RH90%)对鲜果果皮含水量、带壳果含水量、果仁含水量、青皮裂果率、霉果率、酸价、过氧化值、碘值、总酚含量、总糖含量的影响,并基于反向传播(Backpropagation,BP)神经网络构建澳洲坚果鲜果短期贮藏的品质预测模型,测试集评估模型的预测性能。结果表明,在短期贮藏中35℃-RH80%条件贮藏的水分损失最快,35℃贮藏的青皮裂果率增速显著高于30、40℃(P<0.05),30℃时果皮霉果率增速显著高于35、40℃(P<0.05)。在贮藏期间酸价、过氧化值均呈上升趋势,贮藏结束时35℃-RH90%条件贮藏的酸价最高,为15.57 mg/100 g,30℃-RH80%条件贮藏的过氧化值最高,为36.44μg/g;碘值、总酚含量呈先上升后下降的趋势,贮藏期间35℃-RH90%条件贮藏的碘值增幅最大为119.26 mg/g,贮藏结束40℃-RH80%条件贮藏的碘值最低为675.72 mg/g,贮藏结束35℃-RH80%、40℃-RH90%总酚含量均为0.88 mg/g,显著低于其他贮藏条件(P<0.05);总糖含量呈下降趋势,贮藏结束35℃-RH80%条件贮藏的总糖含量显著低于其他贮藏条件(P<0.05)。相关性分析表明预测模型的输入层与输出层具有较好的相关性,澳洲坚果鲜果短期贮藏的品质预测模型隐含层节点数为7,酸价、过氧化值、碘值、总酚含量、总糖含量训练集的相关系数分别为0.97952、0.98815、0.94869、0.94882、0.97109,预测精度良好。因此,神经网络预测模型可用于预测澳洲坚果鲜果在采后运输及贮藏过程中的品质变化,并为神经网络预测模型在澳洲坚果品质预测中的应用奠定基础。 展开更多
关键词 澳洲坚果 鲜果 贮藏品质 预测模型 反向传播(BP)神经网络
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循环炎症相关因子神经网络模型预测脑卒中后抑郁发生风险的效能分析 被引量：2
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作者 李凤玲 杨学 陈海燕 《中华老年心脑血管病杂志》 北大核心 2025年第1期63-67,共5页
目的探讨基于神经网络算法构建循环炎症相关因子对脑卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)发生风险预测模型。方法前瞻性选取2021年3月至2024年3月武汉科技大学附属老年病医院脑科中心脑卒中就诊的患者260例,其中训练集208例(80%)和... 目的探讨基于神经网络算法构建循环炎症相关因子对脑卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)发生风险预测模型。方法前瞻性选取2021年3月至2024年3月武汉科技大学附属老年病医院脑科中心脑卒中就诊的患者260例,其中训练集208例(80%)和验证集52例(20%),根据脑卒中后1个月内PSD发生情况将训练集脑卒中患者分为PSD组(62例)和非PSD组(146例)。通过训练集筛选影响PSD发生风险的预测因素,在训练集中基于多因素logistic和神经网络算法分别构建PSD发生风险预测模型,比较2个预测模型的预测效能,同时在验证集进行验证。结果本研究脑卒中后1个月内发生PSD 76例(29.23%),其中训练集62例,验证集14例。PSD组C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、纤维蛋白原(fibrinogen,FIB)、白细胞介素(interleukins,IL)-6、IL-1β、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、IL-18、中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil and lymphocyte ratio,NLR)明显高于非PSD组,差异有统计学意义(P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,CRP(OR=1.494,95%CI:1.239~1.802)、FIB(OR=1.924,95%CI:1.191~3.109)、IL-6(OR=1.128,95%CI:1.001~1.272)、TNF-α(OR=1.051,95%CI:1.010~1.093)、IL-1β(OR=1.096,95%CI:1.006~1.194)、IL-18(OR=1.019,95%CI:1.002~1.036)、NLR(OR=1.873,95%CI:1.027~3.418)为PSD发生风险的危险因素(P<0.05,P<0.01)。ROC曲线结果显示,神经网络算法的预测模型的曲线下面积明显高于多因素logistic回归分析模型(0.931 vs 0.855,Z=3.448,P<0.05),且基于验证集评估,神经网络模型的准确性明显高于多因素logistic模型(92.31%vs 75.00%,P<0.05)。结论循环炎症相关因子CRP、FIB、IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-18、NLR与PSD发生风险有关,基于神经网络算法构建的循环炎症相关因子预测模型能更有效预测PSD发生风险。 展开更多
关键词 卒中 抑郁 比例危险度模型 神经网络模型
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