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基于人工神经网络的三棱柱定向装药结构破片初速预测模型
1
作者 宁建国 汪齐 栗建桥 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期200-213,共14页
棱柱形装药结构作为一种典型的非对称结构,其能量输出具有明显的方向性,预测其破片速度分布对于新型战斗部的结构设计和毁伤效率评估具有重要意义。针对棱柱形装药结构,建立一种基于人工神经网络的破片速度预测模型。为提高网络模型的... 棱柱形装药结构作为一种典型的非对称结构,其能量输出具有明显的方向性,预测其破片速度分布对于新型战斗部的结构设计和毁伤效率评估具有重要意义。针对棱柱形装药结构,建立一种基于人工神经网络的破片速度预测模型。为提高网络模型的效率和准确性,通过理论分析确定了影响破片速度分布的影响因素,为网络模型筛选出4个输入特征参数。通过调整这些特征参数的值,建立多组不同的数值模拟工况,通过数值模拟方法为网络模型提供数据集。用训练好的网络模型对测试集进行了预测,预测结果与数值模拟结果吻合较好,表明该网络模型预测棱柱形装药结构的破片分布具有较高的准确性,并且该神经网络模型具有良好的泛化能力。该神经网络模型具有计算速度快、预测精度高、易于建模等特点,可以较为精确地预测一端起爆条件下棱柱形结构的破片速度分布,为战斗部结构设计和毁伤效率评估提供数据参考。 展开更多
关键词 棱柱形壳体 破片初速 量纲分析 人工神经网络
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基于系统性硬化症溶酶体相关基因的人工神经网络模型的构建及实验验证
2
作者 左志威 卞博 +5 位作者 崔家康 耿玉鑫 王一晨 郭克磊 孟庆良 卞华 《海南医科大学学报》 北大核心 2025年第2期109-117,共9页
目的:建立基于GEO数据库硬皮病溶酶体相关基因的随机森林和人工神经网络(artificial neural network,ANN)联合诊断模型并评价其效果。方法:通过GEO数据库获取4份硬皮病芯片,从AmiGO2数据库中获取875个溶酶体相关基因。其中GSE95065及GSE... 目的:建立基于GEO数据库硬皮病溶酶体相关基因的随机森林和人工神经网络(artificial neural network,ANN)联合诊断模型并评价其效果。方法:通过GEO数据库获取4份硬皮病芯片,从AmiGO2数据库中获取875个溶酶体相关基因。其中GSE95065及GSE76807合并作为实验组数据集,使用随机森林算法筛选硬皮病溶酶体相关特征基因,并用特征基因构建人工神经网络模型,用10折交叉验证模型准确性。再用验证数据集GSE32413与GSE59787对模型进一步验证,利用ROC曲线下面积值评估模型准确性。最后用实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)进行实验验证。结果:共获取差异基因46个,其中上调基因16个,下调基因30个。进一步通过随机森林筛选得到最相关的6个特征基因(LYN、TNFAIP3、RNF128、MCOLN3、ANKFY1、PLD3),并构建ANN诊断模型。使用该模型绘制了实验组和验证组诊断的ROC曲线,AUC值为0.999。10折交叉验证AUC平均值大于0.980。验证组AUC为0.740和0.732。RT-qPCR结果表明与对照组相比,硬皮病中LYN(P=0.004)、TNFAIP3(P=0.0001)表达量明显上调,而RNF128(P=0.0002)、MCOLN3(P=0.001)、ANKFY1(P=0.02)、PLD3(P<0.0001)表达量在硬皮病组中明显下调。与机器学习算法结果相一致。结论:构建了硬皮病溶酶体相关特征基因的ANN诊断模型,为探索硬皮病发病机制提供了一个新视角。 展开更多
关键词 系统性硬化症 溶酶体 人工神经网络 随机森林 诊断模型
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基于人工神经网络骨关节炎诊断模型的建立与分析 被引量：1
3
作者 范以东 秦刚 +4 位作者 苏国威 肖世富 刘俊良 李威材 吴广涛 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第16期2550-2554,共5页
背景:生物信息学领域的快速发展为骨关节炎的诊断提供了新的方法。人工神经网络具有强大的数据计算能力和分类能力,研究表明其在诊断疾病方面表现出了较好的性能。目的:旨在使用人工神经网络建立一种新的骨关节炎诊断预测模型,并通过外... 背景:生物信息学领域的快速发展为骨关节炎的诊断提供了新的方法。人工神经网络具有强大的数据计算能力和分类能力,研究表明其在诊断疾病方面表现出了较好的性能。目的:旨在使用人工神经网络建立一种新的骨关节炎诊断预测模型,并通过外部数据集验证其在骨关节炎中的诊断价值。方法:通过GEO数据库搜索下载符合要求的骨关节炎相关数据集,将其分为Train组与Test组。对Train组的基因表达矩阵进行差异分析,筛选差异表达基因。对差异基因进行GO、KEGG富集分析;通过Lasso回归模型、支持向量机模型、随机森林树模型从差异基因中进一步鉴定骨关节炎关键基因。随后使用R软件“neuralnet”包构建基于人工神经网络的骨关节炎诊断模型,5折交叉验证评估模型表现;使用Test组中2个独立的数据集来验证其诊断效果。结果与结论:通过差异分析共得到90个与骨关节炎相关的差异基因,其中33个下调,57个上调。GO富集分析显示其生物过程主要参与白细胞介导的免疫、骨髓白细胞迁移、趋化因子产生等过程;KEGG富集显示差异基因主要富集在类风湿关节炎、白细胞介素17信号通路、破骨细胞分化等通路。通过3种机器学习方法筛选并取交集后共得到5个诊断骨关节炎的关键基因,分别为HMGB2、GADD45A、SLC19A2、TPPP3、FOLR2。Train组中5个关键基因建立的人工神经网络模型显示其准确率为96.36%,曲线下面积(AUC)为0.997,对神经网络模型的5折交叉验证表明其平均AUC>0.9,具有一定的稳健性;Test组中2个独立的数据集结果显示其AUC分别为0.814和0.788。提示:建立的人工神经网络骨关节炎诊断模型具有一定的诊断价值。 展开更多
关键词 骨关节炎 诊断模型 人工神经网络 机器学习
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基于人工神经网络的结构代理模型性能分析
4
作者 吴文涛 熊鹿鹿 《科学技术创新》 2024年第16期98-101,共4页
在实际结构施工过程中,由于复杂结构的高次超静定以及强非线性等特点,使得应用于施工过程即时决策的计算模型非常复杂。针对在施工过程中特定的结构响应无法直接获得显式关系以及应用于即时决策时的有限元模型计算缓慢的问题,通过使用... 在实际结构施工过程中,由于复杂结构的高次超静定以及强非线性等特点,使得应用于施工过程即时决策的计算模型非常复杂。针对在施工过程中特定的结构响应无法直接获得显式关系以及应用于即时决策时的有限元模型计算缓慢的问题,通过使用代理模型对结构响应进行替代,能够很大程度上提升计算效率。本文通过对现阶段应用最为广泛的人工神经网络代理模型的构建原理进行论述,并通过一刚架算例对BP神经网络(BPNN)以及广义径向基神经网络(GRNN)的拟合性能进行了对比,旨在为结构代理模型的选用提供参考。 展开更多
关键词 代理模型 人工神经网络 评价指标 拟合精度
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基于大数据分析及BP神经网络算法的工程造价风险预警模型构建与应用
5
作者 吴建军 《门窗》 2025年第4期175-177,共3页
在工程建设的经济成本管理中,制定风险预警模型至关重要。本文利用大数据分析技术,构建了一套有效的针对工程造价风险的预警模型,为预测和控制工程造价风险提供切实可行的策略和决策支持。通过广泛搜集各方面的文献资料,确定了影响工程... 在工程建设的经济成本管理中,制定风险预警模型至关重要。本文利用大数据分析技术,构建了一套有效的针对工程造价风险的预警模型,为预测和控制工程造价风险提供切实可行的策略和决策支持。通过广泛搜集各方面的文献资料,确定了影响工程造价风险的主要因素,并充分利用大数据的优势深入挖掘并分析这些因素。预警模型对于工程项目的风险管理,尤其是工程造价风险的预警,提供了一种全新的视角和实践方法。 展开更多
关键词 大数据分析 工程造价风险 预警模型 BP神经网络算法 风险管理
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基于人工神经网络模型的碳排放预测研究进展 被引量：2
6
作者 谭川江 王超 +2 位作者 常昊 杜若岚 任宏洋 《天然气与石油》 2024年第1期124-132,共9页
碳排放是一个受多因素交互作用的动态过程,准确预测碳排放量有利于碳减排措施的制定。由于碳排放本身模型具有动态变化性、非线性、社会性等特点,传统预测方法不能满足实际情况的需要。人工神经网络模型能够较好地描述碳排放时间系列数... 碳排放是一个受多因素交互作用的动态过程,准确预测碳排放量有利于碳减排措施的制定。由于碳排放本身模型具有动态变化性、非线性、社会性等特点,传统预测方法不能满足实际情况的需要。人工神经网络模型能够较好地描述碳排放时间系列数据的非线性特性,被广泛应用于预测国家、区域、行业等层面的碳排放量变化。其中,误差反向传播(Back Propagation,BP)神经网络模型和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型备受关注。在模型预测过程中,通过识别目标模型的碳排放影响因素类型、提高输入层数据的准确性、构建适宜的线性—非线性耦合的组合模型等途径,进一步提高模型预测的准确性。研究结果对人工神经网络模型在碳排放预测中的应用情况进行梳理,为碳排放预测技术的进一步发展提供参考。 展开更多
关键词 碳排放预测 人工神经网络 模型构建 优化
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基于随机森林和人工神经网络构建种植体周炎的诊断模型 被引量：3
7
作者 杨浩然 陈宇翔 +3 位作者 赵安娜 程婷婷 周建忠 李自良 《华西口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期214-226,共13页
目的 本研究旨在揭示种植体周炎发生发展过程中参与调控的关键基因,并通过随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)构建种植体周炎的诊断模型。方法本研究从GEO数据库中获取GSE33774、GSE106090和GSE57631数据集。对GSE33774和GSE106090数据集... 目的 本研究旨在揭示种植体周炎发生发展过程中参与调控的关键基因,并通过随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)构建种植体周炎的诊断模型。方法本研究从GEO数据库中获取GSE33774、GSE106090和GSE57631数据集。对GSE33774和GSE106090数据集进行差异表达和功能富集分析,通过蛋白质互作网络(PPI)和RF筛选出关键基因,利用ANN建立种植体周炎的诊断模型,并在GSE33774和GSE57631数据集中进行验证。同时,构建转录因子-基因相互作用网络和转录因子-微小RNA (miRNA)调控网络。结果 本研究共筛选出124个参与调控种植体周炎的差异表达基因(DEGs)。富集分析结果表明,DEGs主要和免疫受体活性蛋白及细胞因子受体活性相关,主要参与白细胞和中性粒细胞迁移的过程。PPI和RF筛选出6个关键基因,分别为CD38、CYBB、FCGR2A、SELL、TLR4和CXCL8。受试者操作特征曲线(ROC)表明ANN模型具有较好的诊断性。本研究还发现FOXC1、GATA2和NF-κB1可能是种植体周炎中重要的转录因子,hsa-miR-204可能是关键的miRNA。结论 RF和ANN构建的种植体周炎的诊断模型可信度高,CD38、CYBB、FCGR2A、SELL、TLR4和CXCL8是潜在的诊断标志物。FOXC1、GATA2和NF-κB1可能是种植体周炎中重要的转录因子,hsa-miR-204作为关键的miRNA在其中扮演着重要角色。 展开更多
关键词 种植体周炎 生物信息学 随机森林 人工神经网络 诊断模型
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基于人工神经网络智能算法的9310钢本构模型优化 被引量：1
8
作者 施文鹏 孙岑花 +2 位作者 李佳俊 王宇航 董显娟 《精密成形工程》 北大核心 2024年第3期171-180,共10页
目的研究9310钢在变形温度为800~1200℃、应变速率为0.01~50s-1和高度压下量为70%条件下的热变形行为,建立预测效果相对较好的9310钢本构模型。方法使用Gleeble-3800热模拟机对9310钢进行等温恒应变速率热压缩实验,基于热压缩实验数据,... 目的研究9310钢在变形温度为800~1200℃、应变速率为0.01~50s-1和高度压下量为70%条件下的热变形行为,建立预测效果相对较好的9310钢本构模型。方法使用Gleeble-3800热模拟机对9310钢进行等温恒应变速率热压缩实验,基于热压缩实验数据,分析了应变速率对9310钢流动软化效应的影响,建立了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型与支持向量回归(SVR)本构模型,并进行了模型精度分析,之后引入人工神经网络(ANN)智能算法优化了Arrhenius本构模型。结果与变形温度相比,应变速率对9310钢流动软化效应的影响更为显著。相较于支持向量回归(SVR)本构模型,考虑应变补偿的Arrhenius本构模型精度更高,其相关系数R为0.9934,平均相对误差(AARE)和均方误差(MSE)分别为0.0556和89.362,它在预测高应变速率(1、10、50 s-1)流动应力时出现了较大偏差,经ANN智能算法优化后,相关系数R提高至0.9991,AARE和MSE分别降至0.0199和9.998,且绝对误差在±10MPa以内的预测流动应力占比为98.34%。结论在低应变速率(0.01 s-1)下软化效应更强,在高应变速率(10 s-1)下再结晶程度较低,软化效应较弱。ANN智能算法优化后的Arrhenius本构模型具有较高的精度,能较准确地预测9310钢的流动行为。 展开更多
关键词 9310钢 本构模型 Arrhenius型本构模型 人工神经网络(ANN) 智能算法优化
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基于遗传算法优化的含氢Ti65合金人工神经网络本构模型的构建
9
作者 朱铭 夏敏 +3 位作者 田壵 邓磊 金俊松 王新云 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期232-239,共8页
本研究对不同氢含量(未置氢、0.13 wt.%、0.25 wt.%、0.34 wt.%和0.43 wt.%氢)的Ti65合金试样在其α+β两相区和β单相区、0.001 s^(-1)应变速率范围内进行等温压缩,研究了含氢Ti65合金的高温流变行为,建立了综合考虑氢含量、变形温度... 本研究对不同氢含量(未置氢、0.13 wt.%、0.25 wt.%、0.34 wt.%和0.43 wt.%氢)的Ti65合金试样在其α+β两相区和β单相区、0.001 s^(-1)应变速率范围内进行等温压缩,研究了含氢Ti65合金的高温流变行为,建立了综合考虑氢含量、变形温度、应变、应变速率的含氢Ti65合金GA-BP神经网络本构模型,并将所建模型通过二次开发集成入有限元软件中,对含氢Ti65合金等温热压缩过程进行模拟。结果表明:4-12-12-1结构的GA-BP神经网络本构模型的相关系数和平均绝对误差分别为0.9982和0.46%,模型具有较高的预测精度和泛化能力,能够用于局部置氢Ti65合金热塑成形过程的分析。 展开更多
关键词 置氢处理 Ti65合金 人工神经网络 遗传算法 本构模型
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基于人工神经网络的沿海地区底泥盐度计算模型
10
作者 袁静 王锐 喻国良 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第4期102-108,共7页
底泥盐度与海洋科学、河口研究、环境管理等密切相关,现有的底泥盐度计算公式存在精度不足、适用性有限等问题。为此,开展了271组室内试验和10组户外试验,整合了其他学者的研究数据,以底泥电导率、泥沙浓度、温度和细颗粒表面系数为模... 底泥盐度与海洋科学、河口研究、环境管理等密切相关,现有的底泥盐度计算公式存在精度不足、适用性有限等问题。为此,开展了271组室内试验和10组户外试验,整合了其他学者的研究数据,以底泥电导率、泥沙浓度、温度和细颗粒表面系数为模型输入变量,分别建立了用于计算沿海地区底泥盐度的反向传播人工神经网络(BP-ANN)模型、粒子群优化的反向传播人工神经网络(PSO-BP-ANN)模型、结合遗传算法的反向传播人工神经网络(GA-BP-ANN)模型。与现有的底泥盐度计算公式相比,新建模型的精度更高,可为沿海地区底泥盐度的确定提供更多可供选择的预测方法。 展开更多
关键词 底泥盐度 人工神经网络模型 反向传播 粒子群优化 遗传算法
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人工神经网络在色谱分析中的应用
11
作者 胡西娅 赵晓弘 +5 位作者 纪博睿 吴丹 段卫宇 潘英妮 王硕 王诗语 《化学分析计量》 CAS 2024年第9期117-123,共7页
综述了人工神经网络在色谱分析中的应用。介绍了人工神经网络基本原理和优势,以及几种在色谱分析中应用较广的人工神经网络,总结了人工神经网络在预测色谱保留值、分析色谱图和化学模式识别等方面的应用。在预测色谱保留值中,人工神经... 综述了人工神经网络在色谱分析中的应用。介绍了人工神经网络基本原理和优势,以及几种在色谱分析中应用较广的人工神经网络,总结了人工神经网络在预测色谱保留值、分析色谱图和化学模式识别等方面的应用。在预测色谱保留值中,人工神经网络能精准预测色谱保留时间和保留指数,具有高精确度和高准确度;在色谱图分析中,人工神经网络能处理色谱峰,包括分离分析重叠峰,检测和积分峰值等,处理能力强,准确度较高;在化学模式识别中,人工神经网络能识别、分类和鉴定目标物,具有高效性、无损性。持续优化人工神经网络、加深对深度神经网络的研究与应用是未来人工神经网络发展趋势。 展开更多
关键词 人工神经网络 色谱分析 保留值预测 谱图分析 模式识别
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人工神经网络在贵州地质灾害易发性分析中的应用探索 被引量：1
12
作者 党杰 陆安良 +1 位作者 李蕊 王成龙 《贵州地质》 2024年第1期67-74,共8页
贵州省地质环境条件复杂、地质灾害发育严重,开展基于人工神经网络算法的地质灾害易发性分析,对提高全省易发性评价效率、实现智能化分析具有重要意义。本文通过对各种人工神经网络算法的比较,选取径向基神经网络(RBF)、概率神经网络(P... 贵州省地质环境条件复杂、地质灾害发育严重,开展基于人工神经网络算法的地质灾害易发性分析,对提高全省易发性评价效率、实现智能化分析具有重要意义。本文通过对各种人工神经网络算法的比较,选取径向基神经网络(RBF)、概率神经网络(PNN)、模糊神经网络(FNN)作为模型算法,采用基于GIS平台的空间数据建模软件(SDM)构建基于人工智能的地质灾害风险分析模型系统,通过数据准备、数据处理、模型训练、模型调用、评估优化等步骤,开展基于三种人工神经网络的贵州山区地质灾害易发性分析应用探索。结果表明:(1)三种人工神经网络计算的易发性结果分区合理、精度检验合格,AUC检验显示具有良好预测价值;(2)通过与专家经验分析结果对比,RBF算法的评价结果与实际更为吻合,表明RBF算法可更好地应用于地质灾害易发性分析。 展开更多
关键词 人工神经网络 地质灾害 易发性分析 贵州
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用于任意工况变流器阻抗模型黑箱辨识的神经网络设计
13
作者 陈兵 赵崇滨 +2 位作者 姜齐荣 王旭 王方明 《电力工程技术》 北大核心 2025年第1期2-8,共7页
阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定... 阻抗分析法因能够在设备控制结构或参数未知的条件下分析系统稳定性而受到工程的青睐。以电力电子变流器为代表的交流并网设备阻抗特性易受交流稳态工作点的影响,因此基于黑箱辨识快速导出变流器任意工况的阻抗模型可以极大地提升稳定性分析效率。基于神经网络的辨识方法可以弥补基于最小二乘法的辨识方法的局限性,文中进一步改进神经网络的设计以显著提升其可解释性。在数据收集阶段,使用扫频方法获取闭环阻抗模型在足够多工况下的频率响应。在模型训练阶段,计及变流器阻抗模型的隐藏特征,设计与扰动频率数量相同的神经网络,并采用集成贝叶斯正则化的Levenberg-Marquardt算法提升由小型数据集得到的训练网络的泛化能力。在模型验证阶段,将设定工况输入网络,实现稳定工况极高精度辨识和不稳定工况离线预测。文中方法为新型电力系统稳定性分析的工程应用提供了实用选择。 展开更多
关键词 电力电子变流器 阻抗模型 黑箱辨识 神经网络 稳定性分析 电能质量
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回归分析的人工神经网络算法模型研究 被引量：9
14
作者 易东 王文昌 +1 位作者 张蔚 许汝福 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 1998年第5期44-46,共3页
人工神经网络或神经计算机计算是近十几年来发展极为迅速的一门边缘学科。它在信号处理、模式识别、智能控制等领域中越来越多的成功应用是令人鼓舞的，即使是最初持观望态度的人也不得不逐渐放弃对它的怀疑。神经网络对众多学科的包容... 人工神经网络或神经计算机计算是近十几年来发展极为迅速的一门边缘学科。它在信号处理、模式识别、智能控制等领域中越来越多的成功应用是令人鼓舞的，即使是最初持观望态度的人也不得不逐渐放弃对它的怀疑。神经网络对众多学科的包容性、应用范围的广泛性以及理论分析方... 展开更多
关键词 回归分析 人工神经网络 算法模型 研究
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模糊层次分析法和人工神经网络模型在电梯风险评估中的应用 被引量：45
15
作者 张广明 邱春玲 +1 位作者 钱夏夷 黄水霞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期931-933,共3页
针对特种设备风险评估模型中的人工神经网络(ANN)技术一般采用定量加权平均法.由于其权值是以专家经验为依据,导致评估所需时间太长.针对这个缺点,建议将模糊层次分析法(F-AHP)和ANN相结合,用于对电梯的风险评估中.实验证明用此方法进... 针对特种设备风险评估模型中的人工神经网络(ANN)技术一般采用定量加权平均法.由于其权值是以专家经验为依据,导致评估所需时间太长.针对这个缺点,建议将模糊层次分析法(F-AHP)和ANN相结合,用于对电梯的风险评估中.实验证明用此方法进行评估所用的时间比ANN方法要少,且评估的准确性没有降低. 展开更多
关键词 模糊层次分析法 人工神经网络 风险评估 电梯
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人工神经网络模型用于分析气候因素对白纹伊蚊密度影响的初步探讨 被引量：12
16
作者 于德宪 林立丰 +4 位作者 罗雷 周文 高璐璐 陈清 俞守义 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1604-1605,1609,共3页
目的建立人工神经网络预测模型,分析气候因素对白纹伊蚊密度的影响。方法利用Matlab7.0软件中的神经网络模块,用广州市1995～2001年各月的平均气压、平均气温、平均相对湿度、平均绝对湿度、平均蒸发量、平均降雨量、日照时间、平均风... 目的建立人工神经网络预测模型,分析气候因素对白纹伊蚊密度的影响。方法利用Matlab7.0软件中的神经网络模块,用广州市1995～2001年各月的平均气压、平均气温、平均相对湿度、平均绝对湿度、平均蒸发量、平均降雨量、日照时间、平均风速等气候数据与白纹伊蚊等级数据建立误差反向传播网络预测模型,并对模型进行验证。结果神经网络经25次学习和训练,误差从0.305539下降至2.93751×10-14,通过建立的基于气候因素的神经网络模型对白纹伊蚊密度进行预测,其预测符合率为80%。结论基于气候因素的人工神经网络方法用于预测登革热媒介白纹伊蚊密度是可行的。 展开更多
关键词 登革热 白纹伊蚊 气候因素 人工神经网络模型
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改进粒子群优化算法结合BP神经网络模型的水体透射光谱总磷浓度预测研究
17
作者 张国浩 王彩玲 +1 位作者 王洪伟 于涛 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期394-402,共9页
使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总... 使用光谱数据结合融合算法对水体污染物含量进行准确检测以保护水资源已成为一个关键问题。然而,光谱数据的高维特性以及模型的不稳定常常导致预测效果不佳,无法准确的进行检测。本研究提出了一种环保和准确的方法,实现对长江水体中总磷浓度含量的预测。具体而言,首先对测得的长江水质光谱数据进行最大最小归一化和均值中心化两种预处理操作,在消除不同数据量级差异的同时去除了噪声,确保了数据的一致性和可靠性。其次,为了解决光谱数据的高维度问题,采用了核主成分分析(KPCA)方法来降低数据维度并提取特征。KPCA方法通过在高维度的空间中找到一个分类平面,选出能代表原始数据99.42%信息量的前6个主成分,用于后续预测模型的训练。接着在原始粒子群算法的基础上引入了粒子初始化规则、多种群竞争策略、参数自适应更新策略、种群多样性引导策略和粒子变异机制,提高了粒子群的寻优能力,降低粒子陷入局部最优解的概率。并使用改进后的粒子群算法对BP神经网络(BPNN)中的初始化权重和参数大小进行寻优,从而加快网络的收敛效果,提高预测能力。最后,使用本研究所提出的预测模型对测试集中的样本进行总磷浓度的预测,实验结果得到R^(2)为0.975786,RMSE为0.002242,MAE为0.001612。将本模型与当前预测性能较好的其他基准模型进行预测效果的对比,本研究所提出的模型对长江水体总磷浓度预测拟合效果更好,精确度更高。在水资源保护和环境管理领域中使用光谱数据结合融合算法进行预测模型的研究和实践提供了新的思路和观点。 展开更多
关键词 光谱数据 改进粒子群优化算法 BP神经网络模型 核主成分分析(KPCA) 总磷浓度
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基于人工神经网络的透射水体亚硝酸盐含量模拟估计 被引量：1
18
作者 王彩玲 张国浩 闫晶晶 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第7期857-865,共9页
亚硝酸盐是水体的重要测试指标,对水体质量的评估有着重要意义。采用透射高光谱结合人工神经网络(ANN)建立水体亚硝酸盐含量估算模型。首先采用试剂配制10种浓度的亚硝酸氮标准溶液(0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0... 亚硝酸盐是水体的重要测试指标,对水体质量的评估有着重要意义。采用透射高光谱结合人工神经网络(ANN)建立水体亚硝酸盐含量估算模型。首先采用试剂配制10种浓度的亚硝酸氮标准溶液(0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18和0.20 mg/L),并使用OCEAN-HDX-XR微型光纤光谱仪扫描10次各浓度亚硝酸盐溶液在181.1~1023.1 nm的透射光谱,取平均值作为各浓度亚硝酸盐溶液原始透射光谱,分别使用最大最小均一化(MMN)、标准正态变化(SNV)、多元散射校正(MSC)、以及二阶差分(SOD)四种光谱预处理方法,并结合ANN方法建立水体亚硝酸盐含量估算模型,通过比较模型的精度来选择最优的模型进行水体亚硝酸盐含量的估计。结果显示,基于二阶差分预处理下的BP-ANN神经网络预测模型中的均方根误差RMSE为0.032367,平均绝对误差MAE为0.016895,决定系数R^(2)为0.987403,与二次有理高斯过程回归(QR-GPR)和二次支持向量机(Q-SVM)预测模型相比,该模型的拟合效果更好,精确度更高。提出了反向传播人工神经网络(BP-ANN)高光谱水质亚硝酸盐参数的反演方法,为水质亚硝酸盐参数动态检测提供了新方法。 展开更多
关键词 高光谱 人工神经网络 亚硝酸盐 数据预处理 估算模型
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基于Transformer的人工神经网络城轨列车车轮磨耗预测模型构建 被引量：1
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作者 汤新强 《铁道技术监督》 2024年第2期48-52,57,共6页
针对目前已有地铁列车车轮磨耗预测模型,在大量车辆车轮廓型数据支撑下,分析车轮磨耗规律,如廓形参数及等效锥度等因素与踏面磨耗、轮缘磨耗之间的关系,研究各参数与车轮磨耗之间的相关性。采用数据驱动方式,构建一种基于Transformer的... 针对目前已有地铁列车车轮磨耗预测模型,在大量车辆车轮廓型数据支撑下,分析车轮磨耗规律,如廓形参数及等效锥度等因素与踏面磨耗、轮缘磨耗之间的关系,研究各参数与车轮磨耗之间的相关性。采用数据驱动方式,构建一种基于Transformer的人工神经网络,用于建立车轮磨耗预测模型。试验结果表明,基于数据驱动的车轮磨耗预测网络能够实现车轮磨耗的准确预测,可用于预测车轮使用寿命,减少相关成本,提高经济效益。 展开更多
关键词 地铁动车组 车轮磨耗 预测模型 TRANSFORMER 人工神经网络
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应用人工神经网络模型分析胃癌病人住院费用影响因素作用大小 被引量：8
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作者 王静 李曼 +1 位作者 胡运涛 王德斌 《中国卫生统计》 CSCD 北大核心 2009年第5期499-501,共3页
关键词 胃癌病人 人工神经网络 住院费用 模型分析 胃黏膜上皮细胞 农村医疗制度 恶性肿瘤 体检制度
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