分享到:

神经网络在大气环境质量评价中的应用研究

大气环境质量评价是环境质量评价的重要方面 ,近年来国内外学者在深入研究的基础上 ,提出了多种评价方法 ,常用的有综合指数法、模糊综合评价法和灰色聚类法[1] 等 ,这些方法各有利弊。人工神经网络技术的发展 ,为大气环境质量评价提供了一个强有力的工具。人工神经网络力图模拟人脑的一些基本特性 ,具有自适应、自组织和容错性能。目前其网络结构多数采用BP网络的形式 ,而BP网络存在训练时间长 ,隐层单元的选择只能依靠经验等一些问题。本文在大气环境质量评价模型中引入函数连接型神经网络 ,以期使网络的训练过程快速收敛 ,且得到可行和合理的结果。1 函数连接型模型及其训练算法函数连接型神经网络的结构如图 1所示。其中X =[x1,x2 ,x3,… ,xd],为d维输入向量 ;¢ (X)表示函数连接 ,其作用是将X空间中的输入向量变换到更高维的空间ξ空间 ,ξ =[ξ1,ξ2 ,… ,ξr](r d) ,从而实现原始模式表达的增强。即 :   ...  (本文共3页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

神经网络方法在城市空气质量监测中的应用研究

空气是生命第一需要,是人类生存和发展的重要物质基础,保护空气环境质量已成为世界各国共识。为了切实有效防治空气污染,改善人类生存环境,使人们及时准确了解身边空气质量状况,更为环境治理与环境管理部门提供科学准确数据,空气质量监测工作起到关键作用,而在监测过程中,监测方法与技术的科学程度直接决定对监测结果定性的准确性。目前,中国的空气质量监测工作主要以“空气质量日报”和“空气质量预报”两种形式服务于社会,我们在深入了解长春市空气质量监测方式方法的基础之上,另辟蹊径,将计算智能理论运用于“日报”、“预报”技术工作之中,经过对比实例,发现取得非常理想结果,不仅实现了对当日空气质量状况的表述,而且实现了对次日空气质量的预测等功能。本方法原理直观、物理意义明确,具有评价结果准确、实用性及普适性强之优点,充分发挥了计算智能的“拟物”与“仿生”等特性,更严格遵循国家环境空气质量标准《GB3095—2000》,不仅弥补了原始评价方法的不足之处,而且...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

改进的遗传算法和BP神经网络在大气质量评价及预测中的应用研究

遗传算法与BP神经网络在近些年进展非常迅速,传统的遗传算法在实际的应用中存在着诸多的弱点,不能一直保持持续的全局优化搜索能力,也无法确保物种的优越性和算法的收敛速度,进而在算法运算的过程中,群体的个体多样性会慢慢变少。局部搜索能力较差,不能很好的避免算法早熟的现象,因而无法确保算法的运算效率。通过对遗传算法(GA)研究,深入了解遗传算法的原理。对其结构和训练方式进行了改进。在传统的遗传算法上添加了精英个体迁移算子,局部搜索算子,取点交叉等算子,并对遗传算法的训练流程进行了改进。提出一种全新的改进的混合加速遗传算法(Improved Hybrid Accelerating Genetic Algorithm-IHAGA),并将其运用在大气质量评价模型中,提出了对多种大气污染物具有普遍性的大气质量评价方法,通过实验验证取得了较高的拟合度。伴随着人工神经网络在环境质量及大气科学等领域中的不断发展和深入,人工神经网络在实际的预测和应用之...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用

本文在人工免疫系统的基础上,针对免疫克隆选择算法进行了理论研究和应用研究,并将提出和改进的免疫克隆选择算法应用到大气质量评价和大气质量预测两个领域,取得了令人满意的结果。主要研究内容和方法如下:1.提出引入疫苗接种策略的免疫克隆选择算法,即ICSA-VS(Immune Clonal Selection Algorithm Introduced into Vaccination Strategy)算法。在疫苗提取,疫苗选取,疫苗接种过程中引入轮盘赌选择算法,并构造了二进制位基因位选取和接种策略等方法。算法采用实数制编码;根据解决问题的复杂程度和实际需要确定抗体的克隆规模;疫苗提取是将优良抗体集中的全部抗体作为候选疫苗种群;根据候选疫苗个体亲和度占候选疫苗种群所有个体亲和度之和的比率,计算候选疫苗个体被选取的概率,通过轮盘赌方法在候选疫苗种群中选取候选接种疫苗;将候选接种疫苗与克隆后的抗体按照二进制位基因位选取得到的基因位进行疫苗接...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛理工大学
青岛理工大学

大气环境质量评价及污染特征研究

随着经济的迅猛发展,大气环境污染问题日益严重,然而大气是我们人类赖以生存的最重要的环境要素之一,大气质量的好坏直接影响着人类的健康水平和生活质量,所以大气污染作为环境问题的主要分支在世界各国受到了普遍的重视,大气污染防治工作也势在必行。临沂经济技术开发区位于山东省东南部,2003年被国务院批准为国家级经济技术开发区。经过多年的发展,当地的城市化进程不断加快,由此所带来的大气环境问题也日益突出。鉴于当前大气环境质量问题尤为突出,本研究以临沂经济技术开发区为研究对象,根据获取的2014~2018年大气监测数据,分别从年、月、日的角度分析了研究区内PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、NO_x、CO、O_3七项污染物近五年的分布特征及年际月际变化趋势,同时通过模糊综合评价法与三层BP神经网络结构模型对研究区2017、2018年污染物月均值进行评价,并对比两种评价方法的优劣。研究的主要内容及成果如下:(1)通过对研究区内...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

计算智能改进方法及其在金融与环境领域中的应用

本文以计算智能方法为基础,对人工神经网络和进化算法进行了理论改进和应用研究,为金融和大气环境领域提供了一些改进的方法和新的可行途径。具体内容包括(:1)在Kohonen提出的SOM (Self-Organizing Map)神经网络的基础上,通过对获胜节点的拓广以及改进邻域函数、连接权函数等方法,提出了具有多获胜节点SOM2W (SOM with 2 winners), SOM3W (SOM with 3 winners), SOM4W(SOM with 4 winners)和SOM5W (SOM with 5 winners)的网络模型。通过对上市公司进行聚类模拟的实验结果表明,具有双获胜节点的SOM2W聚类能力最强,具有收敛速度快、计算量小、计算复杂性低等优点,并且该网络在分析股票的数量较多时,其优越性更为明显。(2)鉴于时间收益因素和惩罚收益因素所具有的优点,为了进一步提高Elman网络的预测性能,将惩罚收益因素和时间收益...  (本文共158页) 本文目录 | 阅读全文>>