基于GA-BP与多隐层BP网络模型的水质预测及比较分析

采用循环算法确定最佳BP神经网络结构,建立BP神经网络水质模型进行预测.鉴于BP神经网络学习收敛速度慢、易陷入局部极值等缺点,在相同网络结构及期望误差等条件下,运用GA优化BP神经网络初始权值和阈值,构建GA-BP以及多隐层BP神经网络水质预测模型,以云南省某水库总氮预测为例进行预测与比较分析.结果表明:①GA-BP网络水质模型预测精度高于基本BP网络,表明遗传算法能有效优化BP网络初始权值和阈值.②增加BP神经网络隐层数能进一步提高网络预测精度,但训练时间也随着延长.③GA-BP及多隐层BP可作为提高网络预测精度的有效方法,二者均可用于水质预测预报,可为水质预测预报提供新的途径和方法.相对而言,GA-BP模型收敛速度快、预测精度高,具有一定的计算优势.     

大坝变形预测的径向基函数网络模型

在大坝变形预测中,运用人工神经网络模型进行预测分析已较为广泛,目前使用最多的是BP网络模型,但由于存在计算量巨大,且易出现局部极小和收敛慢等缺点,为此建立了大坝变形预测的径向基函数神经网络模型,并与改进的BP网络模型进行比较.实例表明,径向基函数模型具有良好的泛化能力,克服了BP模型的局部极小和收敛慢等缺陷,在预测精度及训练速度方面显著优于BP模型,具有一定的推广价值.     

基于小波去噪及优化BP神经网络的滑坡变形预测研究

为提高滑坡变形预测精度,以小波去噪和优化BP神经网络为基础,构建了滑坡变形预测模型,即先利用小波去噪剔除滑坡变形序列中的误差信息,再利用BP神经网络实现滑坡变形预测,且为保证其预测精度,利用试算筛选和混沌理论优化其模型参数,以实现滑坡变形的优化预测。实例研究表明:小波函数、阈值选取方法和小波分解层数对去噪效果的影响较大,sym8小波函数、软阈值及12层分解层数组合在实例中的去噪效果相对最优;同时,隐层节点数优化和节点阈值优化能有效提高BP神经网络的预测精度,在初步预测效果评价中,SH1号监测点的相对误差均小于2%,平均相对误差仅为1.65%,并在可靠性验证中,SHZ2号和SHZ3号监测点预测结果的平均相对误差分别为1.54%和1.51%,说明该模型不仅具有较高的预测精度,还具有较好的稳定性,适用于滑坡变形预测。     

MATLAB神经网络工具箱在径流模拟中的应用

选择汉江上游回水河流域为研究区域,运用美国Mathworks公司发布的MATLAB神经网络工具箱构建BP神经网络,采用traingdm函数(动量梯度下降反向传播算法)、trainlm函数(Leverberg-Marquart优化方法)和trainbr函数(Leverberg-Marquart优化方法结合贝叶斯正则化方法)来训练BP网络,进行日流量模拟,并比较3种算法的模拟精度.结果表明:使用MATLAB神经网络工具箱可以快速、高效地构建BP神经网络,并应用于径流模拟中;神经网络工具箱提供的大量网络构建函数、快速学习算法和友好的图形界面大大缩短了神经网络的建模时间,使网络设计者摆脱繁琐的编程工作,将研究重点转移到如何优化网络配置、提高网络学习效率、推广能力和仿真效果上来;在回水河流域,采用trainbr函数训练的网络模拟径流的精度较traingdm函数和trainlm函数的精度高.     

基于粒子群收缩因子算法的BP网络径流预测模型

BP网络模型在径流预测中应用较广,效果较好.但目前对BP网络的初始权重及偏值、学习率、动量因子和训练次数多采用"试错法"来确定,具有较大的不确定性,影响到模型的收敛速度和精度.为此,提出一种利用粒子群收缩因子算法(CFPSO)对BP模型上述参数进行优化的方法,并利用径流预测实例进行检验,计算结果表明该优化方法能够提高BP模型的收敛速度和精度.     

BP网络自动搜索法结构寻优及其在基坑监测中的应用

针对BP网络的缺陷，采用模拟退火法与自动搜索过程相结合的方法优化BP网络，提出了一种较为实用的自动搜索法来确定BP网络隐层节点数，利用模拟退火法确定其初始权值与偏置值，并通过MATLAB软件平台实现.经润扬大桥深基坑工程南锚锭基坑支撑轴力与排桩位移多维非线性建模验证，此方法预测结果具有极高的精度。     

小波神经网络组合时序模型在径流预报中应用

构建小波与人工神经网络组合时序模型,该模型利用morlet小波基函数取代人工神经网络的激发函数,通过平移因子和伸缩因子确定小波基函数,采用误差逆向传播算法训练网络和预测.利用此模型对赣江河段上外洲水文站月径流变化趋势进行预测,并将其计算结果与BP神经网络进行比较,结果表明利用小波神经网络进行时间序列预测效果较理想.     

ARIMA与ANN组合预测模型在中长期径流预报中的应用

基于时间序列预测模型及BP神经网络,提出了新的组合预测方法.该方法采用三层结构的BP神经网络来构造组合预测模型,运用时间序列模型预测方法得出的预测结果,采用历史滚动法将前5年的预测结果数据作为BP网络的输入,以当前年份的预测结果为网络期望输入,建立了ARIMA-ANN组合预报模型.利用Matlab7神经网络工具箱对塔里木河上游源流卡群水文站的年径流量进行了预报及验证.结果表明:组合模型的预报结果精度高,容错能力强,是中长期径流预报的有效方法.     

不同组合小波神经网络模型对径流预测的适用性

针对水文时间序列的非平稳性特征,以长江三峡宜昌站1904~2003年年平均流量为例,分别建立了小波分析（WA）与BP神经网络和径向基函数神经网络（RBF）耦合的预测模型,探究了两种组合模型的预测效果,并与传统的单一人工神经网络模型对比;并采用5种常见的预测性能评价指标分析预测效果。结果表明：组合模型预测成果的精度较单一模型显著提高;组合和单一模型中RBF网络模型均优于BP网络模型;小波径向基函数神经网络组合模型具有较优的预测精度和泛化能力,是提高预测精度的有效方法,在径流预测中具有可行性。     

应用神经网络方法预测堆石坝的面板挠度

运用MATLAB语言提供的newff函数创建BP神经网络,预测混凝土面板堆石坝的面板最大挠度.对网络的输入和输出数据采用lnx函数进行非线性变换和比例归一化处理,使输入和输出数据分布于[0.2,0.8]区间内,可改善网络的性能.对网络结构及训练样本的确定进行了分析,通过工程应用验证网络结构的可靠性及预测精度.结果表明,用试错法确定的网络结构是稳定可靠的,对面板最大挠度预测的精度高于常用的伊梅祖米半经验公式.     

有限元法在湿润地区地下水分析中的应用

本文以湿润地区具有自由水面的潜水含水层为研究对象,根据连续性原理和达西定律,用显式有限元法对湿润地区地下水进行分析计算,对解域的空间变量采用有限单元分割,用时间变量采用逐步积分法.通过计算实例验证,所提出的方法具有较好的精度.     

广东省春季降水的空间分布特征

采用主分量分析（EOF）、旋转主分量分析（REOF）、小波分析方法,对广东省1954—2007年春季（2—5月）降水标准化距平场进行分区,并对春季降水的空间分布特征、时间变化规律进行分析。结果表明,广东省春季平均降水量和标准差变化较大;春季降水的主要空间分布型表现为全省一致偏旱（涝）型;降水区域大致可划分为4个区,即粤东区、粤北区、粤中区、粤西区。除了粤东以外,其余区域都存显著周期性变化。     

近二十年我国大气降水氚浓度及其变化

大气降水氚浓度的研究不仅能提供重要的背景资料,而且能为运用同位素进行环境同位素科学以及与之相关的水文学、气象学和环境学科的研究提供一种有效的手段。以我国大气降水同位素监测数据（1985年—2002年）为基础,对单个站点、多个站点进行年际尺度的氚浓度的分析,讨论了氚浓度的时空变化的趋势及气象因素、地理要素的相关性。     

高压喷射灌浆在红山水库除险加固中的应用

高压喷射灌浆地基防渗处理具有施工简便、速度快、质量可靠的优点,尤其在处理深层透水层地基时,具有较大的优越性.本文就红山水库坝基砂砾石层高压旋喷灌浆防渗处理的设计及施工做简单介绍,供类似工程参考.     

在线监测技术在供水水质监测方面的应用

常规实验室监测技术已无法在第一时间获取水污染的信息,而在线水质监测技术则是快速获取水质信息最有效的手段。本文通过在线监测技术的分析,介绍了在线监测参数和仪器设备的选择,这对于保护供水水源地水质安全具有重要作用。     

考虑应力水平的加筋土格栅蠕变研究

在考虑了加筋土中的格栅上各点的应力水平下对格栅的蠕变进行研究,采用三参数的黏弹性流变模型对格栅的蠕变进行模拟,并将格栅上各点的应力与流变模型进行耦合,得到加筋体中考虑应力水平的格栅各点蠕变的三维图像。研究发现,筋材的蠕变量并不是随着深度的增加而增大,筋材的蠕变最大并不是出现在最下层;另一方面,由于土体在格栅的轴向存在不均匀性,将对格栅各点的蠕变产生影响。利用试验和理论相结合的办法,将土体轴向的不均匀性纳入到分析中,也为解决土体的各向异性对格栅蠕变的影响这一难题提供了参考。     

中国江河截流的科技进展

论述江河截流的发展历程,具体研讨了流水中截流抛石的稳定性、群体抛投不均匀粒径石块截流的稳定性、深水截流问题、双戗堤截流问题、宽戗堤截流问题等近年来在科学技术领域中的进展。认为我国现在的导截流理论、关键技术、模型试验等的水平已全面跨进国际导截流工程先进行列。     

高原湖泊容积测量中的关键技术及应用

为能在高原特殊的地理气候条件下,精确获得高原湖泊的面积、容积、水深等重要特征资料,在青海湖、纳木错的测量中,采用星站差分GPS RTK技术、GPS高程拟合、中继站通讯,以及一体化测量技术,有效解决了诸如在无CORS基站情况下网络GPS RTK信号不能覆盖全湖区、沿青海湖长距离布设水位站必须的水准往返联测,以及深度改正、波浪改正等难题,所获得的测量成果准确可靠,填补了高原湖泊历史资料的空白。所运用的先进测量方法,为今后在类似地区开展测量工作提供了借鉴。     

泥结石材料在安哥拉工程项目的应用

通过介绍安哥拉共和国罗安达市工业园工程仓库基础和道路基础泥结石材料的选用、填筑的施工工艺,以及施工控制要点和应用效果,表明泥结石代替水泥稳定土和级配碎石作为基层材料,适合罗安达市工程实际需要,取得良好的技术和经济效果,是一种良好的基层材料。     

江苏省某市典型饮用水水源中抗生素质量浓度特征

采用固相萃取-高效液相色谱/串联质谱法,分析江苏省某市3个典型地表饮用水水源中5类(14种)抗生素质量浓度特征。结果表明,14种目标抗生素的质量浓度在ND~52.7 ng/L,检出率在0~78%。检出频率较高的为磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑、金霉素和氧氟沙星,质量浓度相对较高的为磺胺类,但总体上,地表水饮用水水源中抗生素的质量浓度水平低于国内外其他地表水中相应污染物的质量浓度水平;抗生素质量浓度受季节和水源类型影响,平水期(188.3 ng/L)枯水期(57.2ng/L)丰水期(8.9 ng/L),太湖水源地略高于长江水源地。