基于LSTM的PM2.5浓度预测模型

随着近年雾霾天气的频繁出现,空气质量开始越来越受到公众关注。PM2.5浓度指数是判断空气质量的重要指标,如何根据历史数据有效地预测空气中PM2.5浓度,具有很高的应用价值。分析以往空气质量数据表明,PM2.5浓度有明显的非线性和不确定性波动,很难用传统机器学习算法有效地预测。本文基于LSTM循环神经网络,依据过去20小时采集的空气数据,预测未来5小时的PM2.5浓度指数。实验结果表明,LSTM可以有效地捕获空气质量的时序特征,较准确预测出未来时刻的PM2.5浓度指数。     

基于ARIMA模型的大同市空气质量预测研究

时序模型作为一种预测方法,在货运量预测、机场客流量预测、疾病发病率预测、空气质量预测等许多重要的领域具有广泛的应用。本文利用大同市2016年1月到2019年8月共44个月的空气质量综合指数数据样本,使用牛顿插值进行了缺失值插补,根据给定的数据序列进行了时序图、自相关图和偏自相关图的构建。然后,进行单位根检验,判断出序列为平稳非白噪声序列。本文使用相对最优模型识别方法确立模型的p、q值,最终建立ARIMA(2,0,1)模型,对2019年9-12月的空气质量综合指数进行预测。通过对模型的分析,判断预测值比较准确。     

基于BP神经网络的城市环境空气质量预测模型

本研究以监测所获得的数据为基础,运用BP神经网络算法原理,建立了城市环境空气质量预测模型,并对该模型的泛化能力进行了误差评价.结果表明：通过BP神经网络建立的空气质量预测模型具有较高的预测精度,预测结果的相对误差均在5％以内,能够很好地满足实际应用的需求.更重要的是,所建立的预测模型无需了解空气质量变化的内部机制,比传统的基于复杂数学模型的预测方法更为便捷,为环境保护部门可以提供更加可靠的决策依据.     

基于时空注意力的社交网络信息级联预测模型

针对目前信息级联预测模型的构建多基于级联的时序信息或者空间拓扑结构、极少考虑两者的结合问题,该文提出一种面向社交网络的基于深度学习方法的信息级联预测(Information Cascade Prediction, ICP)模型。首先,使用拉普拉斯矩阵对级联节点采样,生成空间序列;然后,通过结合了图卷积网络的双向循环神经网络学习节点的时序信息和空间结构信息;最后,通过注意力机制对信息级联的时序信息和空间信息进行联合建模并在真实数据集上进行实验。实验结果表明: 与现有研究相比该文提出的ICP模型具有较高的预测精度,预测精度损失降低约为1%～8%,表明ICP模型是合理、有效的。     

基于时序分解的用电负荷分析与预测

在智能电网普及的大数据背景下,对电力数据进行精准的分析和预测对电网规划和经济部门的管理决策具有重要的指导意义,但大多数模型都只是在单一的时间尺度上进行研究。针对这一问题提出一种基于时序分解的后向传播算法的循环神经网络预测模型。通过对真实的居民用电消费数据以及外部因素数据统计处理,深入地分析了居民用电特点以及行为规律,并根据其数据的特征以及天气、节假日等外部因素对用户用电行为的影响建立预测模型,对用户未来时段的用电量进行预测。此外,考虑到居民用电消费数据的时序特征在不同时间尺度呈现不同的变化规律,通过时序分解建立预测模型来对用户用电行为的周期性和趋势性进行建模,并通过加权融合达到一起训练的效果,具有一定的协同性,提升预测精度。     

Elman神经网络在优化空气预报模式结果中的应用

空气质量与人们的生活息息相关, 空气质量的预测结果是进行空气质量控制的依据. 因此, 提高空气质量的预测精度是本文研究的重点. CMAQ (Community Multiscale Air Quality modeling system)和CAMx (Comprehensive Air quality Model with extensions)是两种常用的空气质量数值模式, 其工作原理是通过大气物理化学方法模拟污染物传输转化过程, 进而预测空气质量. 空气质量数值模式的输入文件质量会影响到空气质量的预测精度, 为了提高空气质量预测的准确率, 本文提出了一种基于Elman神经网络的优化方法, 该方法在CMAQ和CAMx两种空气质量数值模式基础上利用Elman神经网络优化预测结果. 首先, 运行空气质量模式CMAQ和CAMx得到预测结果, 然后对预测结果进行预处理, 处理后的预测数据和实测数据一起作为Elman神经网络的输入, 进行模型的训练, 最后得到神经网络模型. 通过对测试数据集的验证和分析, 实验结果表明, 该方法表现出比单一空气质量数值模式更高的准确率.     

灰色理论与时序模型的发动机状态监测分析

针对目前发动机磨损状态监测中磨粒数量预测方法存在的问题,提出了基于灰色理论与时序模型相结合的预测方法,建立了灰色时序组合模型.通过灰色GM（1,1）模型模拟数据宏观变化趋势,并用时序AR（P）模型建立了残差序列以模拟数据微观变化趋势.通过对实测数据进行检验与比较,证明该组合模型在发动机状态监测中具有更好的预报效果.     

基于Storm的电网时间序列数据实时预测框架

对电网运行产生的时间序列数据展开实时预测研究,提出基于Storm平台和ARIMA模型的预测框架。分析不同类型电网时序数据的特点,预设拟合模型以降低模型构建的盲目性,缩短预测时间,同时设计基于HBase的新型时序数据存储模式加快数据检索速度。通过对海量的时序数据源进行并发预测,比较不同数据样本对预测值的影响并实时分析预测误差。经实例从预测精度、运算速度、占用资源3个角度验证了该框架的有效性与实用性。     

基于LSTM的航空公司能耗序列预测

为提高航空公司能耗的预测精度,针对能耗数据的复杂非线性时序特性,提出一种基于长短时记忆网络(LSTM)的时间窗滑动航空公司能耗预估模型。该方法对能耗时序数据进行预处理,消除能耗时序数据的季节性趋势;依据滑动时间窗将数据转换成监督型数据,构建基于LSTM的模型来实现航空公司能耗预测,并利用网格搜索算法进行参数优选。实验结果表明,该模型预测精度优于传统ARMA模型、SVR模型,验证了其可行性。     

面向空气质量的时空混合预测模型

由于城市中各区域空气质量同时存在时间与空间维度上的相关性,而传统深度学习模型结构比较单一,并且难以从时空角度进行建模。针对该问题提出一种可以同时提取空气质量间复杂时空关系的STAQI模型用于空气质量预测。该模型由局部组件和全局组件构成,分别用于描述本地污染物浓度和邻近站点空气质量状况对目标站点空气质量预测产生的影响,并利用加权融合组件输出获得预测结果。在全局组件中,利用图卷积网络改进门控循环单元网络的输入部分,从而提取出输入数据中的空间特征。最后将STAQI模型与多种基准模型和变体模型进行对比。其中,STAQI模型与门控循环单元模型和全局组件变体模型相比,均方根误差（RMSE）分别下降约19%和16%。结果表明STAQI模型对于任意时间窗口都具有最佳预测性能,并且对不同目标站点的预测结果验证了该模型具有较强的泛化能力。     

系统集成芯片综述

集成电路芯片工艺的发展已可使一个系统或一个子系统集成在一个芯片上 ,称为系统集成芯片。本文综述了系统集成芯片的硬件构造、超长指令 (VLIW )结构、芯片嵌入软件及软硬件协同设计方法。     

基于JSP分页技术的研究

电子商务应用中的数据量往往非常大,甚至会达到几十万到几千万条记录的规模,将如此大量的数据显示在一个页面里困难大、效率低。在这种情况下就需要采用分页显示技术将数据库中符合条件的数据逐页显示给用户。对JSP分页技术进行比较,在分析JSP分页技术特点的基础上,提出一种有效的分页解决方案,同时对分页技术的优化进行阐述。     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

基于移动agent的分布式视频点播系统的研究

该文通过对移动agent技术和传统的视频点播系统的研究,提出了一种基于移动agent的分布式视频点播系统的设计和构造,具体地阐述了系统的工作流程,并着重讨论了实现该系统所要考虑的关键问题。移动agent的引入有效地减少了网络传输负载,实现了高速响应点播请求、高质量的影音效果,从而更好地满足更多用户的需求。     

基于服务总线（ESB）的应用集成（EAI）探索和研究

科研院所设计研究中各类异构软件应用系统并存,数据和信息在各个应用系统中同步和共享成为现代企业信息化的瓶颈。针对这种现状,文中采用Java技术,通过建立异构系统底层的消息通讯机制,构建连接异构系统的ESB,实现各个异构系统通过ESB进行通讯,最终达到EAI的目的。实际中,基于该ESB构建了船舶设计行业应用软件系统集成平台,在数据集成、应用集成和业务流程集成中取得了较好的效果,肯定了文中成果的可行性。文中重点叙述了所构建的ESB结构图、ESB内部通讯原理及实现中所使用的数据结构,并给出了以该ESB为核心纽带设计的相关EAI平台架构。     

Hibernate技术在基于GIS数据库中的应用研究

空间信息的存储和处理问题是地理信息系统(GIS)的核心问题.对空间数据和属性数据的统一存储管理已成为必然趋势.本文通过对GIS中海量数据的存储方式进行研究,指出对象-关系型的数据库存储方式是空间数据库的发展方向.在此基础上讨论了Hibernate技术与GIS数据库的结合,使用Hibernate技术将关系数据库中空间数据和属性数据进行封装,屏蔽了数据库底层操作,使得程序员可以用面向对象的思想随意操纵数据库,在利用了关系数据库的快速检索、查询能力的同时也增强了数据的一致性和可移植性.     

基于CUDA的引导源目标定位快速算法研究

研究引导源的目标定位问题,为实现水下目标定位提供了一种新的途径。实际海洋环境中存在噪声,对定位精度的影响非常大,为了实现低信噪比条件下对目标的准确定位,提出了一种改进的邻域平均法对条纹图像进行降噪处理。同时,由于声场计算和图像处理需要非常大的计算量,实现会耗费较长的时间,提出了利用CUDA技术对GTL算法进行加速处理。处理结果表明,经降噪方法处理后,目标距离估计结果准确,误差较小;与传统CPU方法相比,CUDA技术能不改变精度,且使算法时间减少,为目标定位提供了依据。     

基于《伤寒论》的命名实体识别研究

研究《伤寒论》中命名实体的识别方法,助力张仲景《伤寒论》不同版本文本的深度挖掘,有助于传承中医文化.该文尝试构建ALBERT-BiLSTM-CRF模型,提取《伤寒论》中疾病、证候、症状、处方、药物等实体,并与BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型进行对比.五次实验ALBERT-BiLSTM-CRF模型三个评价指标准确率(P),召回率(R)和F1-测度值(F1-score)的平均值分别为85.37％,86.84％和86.02％,相较于BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型F1-score分别提升了6％和3％.实验表明相比BiLSTM-CRF和BERT-BiLSTM-CRF模型,ALBERT-BiLSTM-CRF模型在基于《伤寒论》的实体识别任务中效果最好,更适用于中文古籍的知识挖掘.     

基于VRML的网上虚拟教室漫游研究

以一个虚拟教室为例进行3D虚拟漫游的初步设计．这种方式不同于目前网上的虚拟教室。介绍在WWW上采用VKML实现虚拟教室漫游系统的特点、VRML的工作模式和造型机制,采用了基于几何图形的建模方法,探讨场景中交互设计实现的方法,提出碰撞检测技术的应用．实现网上发布和优化。     

Elastos中间件ContentProvider的设计与实现

E1astos是具有中国自主知识产权的面向服务的新型嵌入式网络操作系统。目前主要用嵌入式设备,多款基于Elastos的3G手机已经面世．一款基于Elastos的电子书也即将进入量产。本文提出了基于Elastos的Content Provider,这是一种易于使用和扩展的应用程序数据访问模式．解决了在需求多变的市场背景下,手机应用程序如何方便的访问数据的问题。