位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于PLSR自适应深度信念网络的出水总磷预测
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP183[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]北京工业大学信息学部,北京100124, [2]计算智能与智能系统北京市重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金项目(61225016):国家自然科学基金项目(61533002,61603009);中国博士后科学基金项目(2015M570910);朝阳区博士后科研基金项目(2015ZZ-6);北京工业大学基础研究基金项目(002000514315501).
中文摘要:

针对污水处理过程出水总磷预测问题存在的强非线性、大时变等特征,提出了一种基于偏最小二乘回归自适应深度信念网络(partial least square regression adaptive deep belief network,PLSR-ADBN)的出水总磷预测方法。PLSR-ADBN是基于深度学习模型DBN的一种改进型建模方法。首先,将自适应学习率引入到DBN的无监督预训练(pre-training)阶段,来提高网络收敛速度。其次,利用PLSR方法取代传统DBN中基于梯度的逐层权值精调ffine-tuning)方法,来提高网络预测精度。同时,通过构造李雅普诺夫函数证明了PLSR-ADBN学习过程的收敛性。最后,将PLSR-ADBN用于实际污水处理过程出水总磷预测中。实验结果表明所提出的PLSR-ADBN收敛速度快且预测精度高,能够满足实际污水处理过程对出水总磷监测精度和运行效率的要求。

英文摘要:

Considered high nonlinearity and large transient variation, a PLSR-adaptive deep belief network (PLSR-ADBN) was proposed for prediction of total phosphorus (TP) in effluent of wastewater treatment process (WWTP). The PLSR-ADBN was an improved DBN, a deep learning model. First, an adaptive learning rate was introduced into the unsupervised pre-training stage of DBN so as to accelerate convergence rate. Secondly, PLSR was used to replace gradient fine-tuning method in conventional DBN for improving prediction accuracy. Meanwhile, a Lyapunov function was constructed to prove convergence of the PLSR-ADBN learning process. Finally, the proposed PLSR-ADBN was applied to an actual TP prediction in WWTE The experimental results show that the method has a fast convergence rate and a high prediction accuracy, which can meet the demands for TP detection accuracy and WWTP operating efficiency.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185