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长短时记忆神经网络模型在兴济河洪水预报中的应用
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作者 徐晓芹 赵文聚 +3 位作者 仇东山 郑波 潘维艳 孔珂 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期843-851,共9页
为了提高城区降雨预报的准确性,为城市防洪留有更多的准备和防御时间,利用基于数据驱动的长短时记忆神经网络(LSTM)模型对山东省济南市兴济河进行水文预报研究;分别建立序列长度为2.5、3.0 h的LSTM模型,利用均方根误差和纳什系数对比选... 为了提高城区降雨预报的准确性,为城市防洪留有更多的准备和防御时间,利用基于数据驱动的长短时记忆神经网络(LSTM)模型对山东省济南市兴济河进行水文预报研究;分别建立序列长度为2.5、3.0 h的LSTM模型,利用均方根误差和纳什系数对比选优2个LSTM模型;优选出序列长度为3.0 h的LSTM模型并将其应用于2场不同时长的降雨中进行水文预报。结果表明,在干流源头和支流附近,LSTM模型的预报精度较低,随着多维度实时水文数据的输入,序列长度为3.0 h的LSTM模型的预报准确性更高,更适合兴济河的水情变化,同时,该模型对较长历时降雨模拟效果更好,可以将其用于洪水预报研究中。 展开更多
关键词 水文预报 城市防洪 长短记忆神经网络模型 兴济河
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基于注意力卷积长短时记忆模型的城市出租车流量预测
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作者 周新民 金江涛 +2 位作者 鲍娜娜 袁涛 崔烨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期153-162,共10页
为解决城市交通拥堵和安全问题,提出一种注意力卷积长短时记忆(ConvLSTM)残差(ACLR)模型,该模型通过结合ConvLSTM、注意力机制和残差结构,分别处理出租车流量的时间、空间、和其他特征,挖掘区域兴趣点(POI)数据对出租车流量的影响,有效... 为解决城市交通拥堵和安全问题,提出一种注意力卷积长短时记忆(ConvLSTM)残差(ACLR)模型,该模型通过结合ConvLSTM、注意力机制和残差结构,分别处理出租车流量的时间、空间、和其他特征,挖掘区域兴趣点(POI)数据对出租车流量的影响,有效提升交通时空特征的提取能力。同时,引入专门的学习元件考虑外部因素和POI密度对交通流量的影响,并利用北京市出租车轨迹数据验证。结果表明:ACLR模型在城市交通流预测中的精度高于差分自回归滑动平均(ARIMA)模型、长短时记忆(LSTM)网络、深度时空残差网络(ST-ResNet)、卷积神经网络(CNN)-残差神经单元-LSTM(CRL)循环神经网络、ACFM等模型,在无POI密度和考虑POI密度的情况下,均有助于提升模型的预测性能,ACLA模型的预测值与真实值基本一致,高峰时段也能与真实值较好地吻合,有效提升交通时空特征的提取能力,降低预测误差,使得交通流量预测性能得到优化。 展开更多
关键词 注意力卷积长短记忆残差网络(ACLR)模型 交通流量预测 城市出租车 空特征 残差结构
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基于PSO-LSTM模型的地热储层温度预测研究 被引量:5
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作者 杨艺 赵惊涛 付国强 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期538-548,共11页
预测不同深度地热储层的温度是确定热储的热能储存量、热输出能力和可持续利用期限等参数的关键。针对不同约束条件下的热储温度预测问题,建立了一种基于粒子群优化算法(PSO)的长短时记忆网络(LSTM)的热储温度预测模型,对共和盆地恰卜... 预测不同深度地热储层的温度是确定热储的热能储存量、热输出能力和可持续利用期限等参数的关键。针对不同约束条件下的热储温度预测问题,建立了一种基于粒子群优化算法(PSO)的长短时记忆网络(LSTM)的热储温度预测模型,对共和盆地恰卜恰地区地热井进行了预测,并通过与BP模型、LSTM模型的预测结果对比,验证该模型的有效性。结果表明,该模型预测结果的均方根误差(RMSE)、平均绝对百分误差(MAPE)、平均绝对偏差(MAD)值与BP、LSTM模型相比均最小,且RMSE最小值仅为1.192。该模型预测值与真实值的相关性系数为0.929,说明该模型的预测效果好,能实现地热系统储层温度的高效预测,为地热系统高效长久开发提供科学依据。 展开更多
关键词 地热系统 粒子群优化算法 长短时记忆网络模型 温度预测
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基于机器学习的黑龙江省强降水致灾预估方法研究 被引量:3
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作者 李昊宸 邵源铭 +4 位作者 杨洪伟 蒋慧亮 徐永清 李亚滨 魏磊 《灾害学》 CSCD 北大核心 2024年第3期60-65,共6页
采用黑龙江省1984—2019年各县强降水灾情资料和逐日降水资料,以逻辑回归和长短时记忆网络模型为基础,建立了黑龙江全省、大兴安岭、小兴安岭、松嫩平原、三江平原和东南半山区的强降水致灾与否二分类预估模型。通过机器学习,得到黑龙... 采用黑龙江省1984—2019年各县强降水灾情资料和逐日降水资料,以逻辑回归和长短时记忆网络模型为基础,建立了黑龙江全省、大兴安岭、小兴安岭、松嫩平原、三江平原和东南半山区的强降水致灾与否二分类预估模型。通过机器学习,得到黑龙江省以及5个地区判断强降水致灾与否的最佳观测天数在4~6 d、最佳的日降水量阈值为16~20 mm。比较全连接逻辑回归模型、优先考虑日期的部分连接逻辑回归模型D、优先考虑站点的部分连接逻辑回归模型S和长短时记忆网络LSTM模型等四个模型的表现,前三种逻辑回归模型表现差距不大,相对表现最好的全连接模型,其在大部地区所表现的准确率、精确率、召回率和F1分数均在0.7以上,而LSTM模型只在大兴安岭表现更好一些。 展开更多
关键词 机器学习 逻辑回归模型 长短时记忆网络模型 强降水致灾预估模型 黑龙江
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自注意力机制的短文本分类算法 被引量:7
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作者 姚苗 杨文忠 +1 位作者 袁婷婷 马国祥 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第6期1592-1598,共7页
分析目前的短文本分类算法没有综合考虑文本中隐含的依赖关系和局部关键信息这一问题,提出基于自注意力机制(self-attention mechanism)的堆叠双向长短时记忆网络(stack bidirectional long short term memory)模型(简称Att-BLSTMs)。利... 分析目前的短文本分类算法没有综合考虑文本中隐含的依赖关系和局部关键信息这一问题,提出基于自注意力机制(self-attention mechanism)的堆叠双向长短时记忆网络(stack bidirectional long short term memory)模型(简称Att-BLSTMs)。利用stack Bi-LSTMs捕获上下文隐藏依赖关系,优化短文本特征稀疏的问题;利用自注意力机制加大对短文本中局部关键信息的注意力,优化文本表示。在公开AG-news网页新闻的语料和DBpedia分类数据集中,进行丰富的对比实验。实验结果表明,该模型将文本中隐含依赖关系与局部关键信息综合考虑后,有效提高了短文本分类的准确性。 展开更多
关键词 短文本分类 深度学习 自注意力机制 堆叠双向长短时记忆网络模型 微平均 宏平均
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基于连续语音识别技术的猪连续咳嗽声识别 被引量:24
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作者 黎煊 赵建 +3 位作者 高云 刘望宏 雷明刚 谭鹤群 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期174-180,共7页
针对现有基于孤立词识别技术的猪咳嗽声识别存在识别声音种类有限,无法反映实际患病猪连续咳嗽的问题,该文提出了基于双向长短时记忆网络-连接时序分类模型(birectional long short-termmemory-connectionist temporal classification,B... 针对现有基于孤立词识别技术的猪咳嗽声识别存在识别声音种类有限,无法反映实际患病猪连续咳嗽的问题,该文提出了基于双向长短时记忆网络-连接时序分类模型(birectional long short-termmemory-connectionist temporal classification,BLSTM-CTC)构建猪声音声学模型,进行猪场环境猪连续咳嗽声识别的方法,以此进行猪早期呼吸道疾病的预警和判断。研究了体质量为75 kg左右长白猪单个咳嗽声样本的持续时间长度和能量大小的时域特征,构建了声音样本持续时间在0.24~0.74 s和能量大于40.15 V^2·s的阈值范围。在此阈值范围内,利用单参数双门限端点检测算法对基于多窗谱的心理声学语音增强算法处理后的30 h猪场声音进行检测,得到222段试验语料。将猪场环境下的声音分为猪咳嗽声和非猪咳嗽声,并以此作为声学模型建模单元,进行语料的标注。提取26维梅尔频率倒谱系数(Mel frequency cepstral coefficients,MFCC)作为试验语段特征参数。通过BLSTM网络学习猪连续声音的变化规律,并利用CTC实现了端到端的猪连续声音识别系统。5折交叉验证试验平均猪咳嗽声识别率达到92.40%,误识别率为3.55%,总识别率达到93.77%。同时,以数据集外1 h语料进行了算法应用测试,得到猪咳嗽声识别率为94.23%,误识别率为9.09%,总识别率为93.24%。表明基于连续语音识别技术的BLSTM-CTC猪咳嗽声识别模型是稳定可靠的。该研究可为生猪健康养殖过程中猪连续咳嗽声的识别和疾病判断提参考。 展开更多
关键词 信号处理 声音信号 识别 生猪产业 连续咳嗽声 双向长短记忆网络-连接序分类模型 声学模型
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BDS精密钟差短期预报 被引量:3
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作者 王建敏 毕祥鑫 黄佳鹏 《导航定位学报》 CSCD 2023年第1期30-38,共9页
针对传统单一预报模型在钟差预报中误差积累随时间的增加而增大问题,提出一种灰度模型GM(1,1)与长短时记忆神经网络模型(LSTM)的组合模型:采用武汉大学国际全球卫星导航系统服务组织(IGS)数据中心下载的北斗卫星导航系统(BDS)3种轨道不... 针对传统单一预报模型在钟差预报中误差积累随时间的增加而增大问题,提出一种灰度模型GM(1,1)与长短时记忆神经网络模型(LSTM)的组合模型:采用武汉大学国际全球卫星导航系统服务组织(IGS)数据中心下载的北斗卫星导航系统(BDS)3种轨道不同卫星连续2 d的精密钟差数据进行建模,首先用GM(1,1)模型进行预报,然后将GM(1,1)模型的残差利用LSTM神经网络模型进行再次预报;将2种模型的预报结果进行重构,得到最终的预报结果。实验结果表明:GM(1,1)/LSTM组合模型与单一GM(1,1)模型相比,精度提高了60%~89%;GM(1,1)/LSTM组合模型与单一LSTM神经网络相比,精度提升了30%~88%。 展开更多
关键词 钟差预报 灰度模型(GM(1 1)) 长短记忆神经网络模型(LSTM) 组合模型
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朔黄铁路基于车辆动力响应的轨道状态评估方法研究
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作者 马帅 刘秀波 《铁道建筑》 北大核心 2022年第8期54-57,共4页
基于轨道几何检测数据和动力学仿真模型计算的轮轨力、车体加速度等动力响应数据,首先利用相干函数分析轨道几何与车辆响应的相关性,然后利用深度学习中的长短时记忆网络建立预测模型,自动学习轨道几何与车辆响应的复杂关系,最后利用模... 基于轨道几何检测数据和动力学仿真模型计算的轮轨力、车体加速度等动力响应数据,首先利用相干函数分析轨道几何与车辆响应的相关性,然后利用深度学习中的长短时记忆网络建立预测模型,自动学习轨道几何与车辆响应的复杂关系,最后利用模型预测的车辆响应来识别轨道病害和评估轨道状态。结果表明:车体加速度、轮重减载率、脱轨系数主要与高低、轨向、超高的相关性显著;预测模型能够有效预测货车动力响应,预测值与仿真值的相关系数在0.8以上,为强相关;预测模型能够有效识别一些轨道几何不超限、但车辆响应超限的轨道几何隐形病害,实现基于车辆响应评估轨道状态。 展开更多
关键词 重载铁路 轨道状态 车辆响应 病害识别 评估方法 长短时记忆网络模型
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