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基于AM—MCMC的RAGA—BP网络在灌区水质评价中的应用
  • ISSN号:1000-1700
  • 期刊名称:《沈阳农业大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:S511[农业科学—作物学] S341.1[农业科学—作物栽培与耕作技术;农业科学—农艺学]
  • 作者机构:[1]武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072, [2]河海大学水文水资源学院,南京210098, [3]东北农业大学水利与建筑学院,哈尔滨150030, [4]黑龙江省农垦总局水利工程管理总站,哈尔滨150090
  • 相关基金:武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室开放基金(2005B020);国家自然科学基金项目(50609005);霍英东青年教师基金(101075);东北农业大学科学研究基金项目(2008)
中文摘要:

BP神经网络模型用于水质进行评价的研究已经很多,然而,传统的BP神经网络无法考虑相邻水质级别临界处的模糊性,评价指标较多时运行速度慢,且由于训练样本少和代表性差,评价结果精度不高。建立了基于AM—MCMC算法的RAGA—BP模型,利用RAGA能够选出最优的BP网络初始结构;AM—MCMC算法模拟足够的代表性好的样本为BP网络训练所需,用于灌区的水质评价。实例研究表明,与传统的BP网络相比,基于AM—MCMC的RAGA—BP网络收敛速度提高约20%,评价结果与实际水质比较更为客观、合理。基于AM—MCMC的RAGA—BP模型能考虑相邻水质级别临界处的模糊性,克服训练样本少的缺点生成足够的代表性好的样本。快速有效地对灌区水质进行评价。此外,基于AM—MCMC的RAGA—BP模型还可用于洪灾损失评价、地震灾害评价及其他评价问题,具有广泛的实用性。

英文摘要:

Back Propagation Artificial Neural Net is widely used in evaluation of water quality, but it can not determine the fuzziness between adjacent grades of water quality and the convergence velocity and accuracy of estimation are low for lack of training samples. So the BP ANN based on Real Coded Accelerating Genetic Algorithm and Markov Chain Monte Carlo which based on Adaptive Metropolis was built and used to evaluation water quality. RAGA was used to optimize topology, initialize weights and bias of BP; AM-MCMC was adopted to produce enough simulated samples for training BP net and to determine fuzziness between adjacent grades of water quality. Adaptive Metropolis method was taken as a sampling method to improve sampling efficiency of MCMC. Results showed that RAGA-BP based on AM-MCMC can improve convergence velocity by 20%, and the evaluation results of RAGA-BP are more objective, reasonable than that of single indicator method. The model proposed in the paper, considering the fuzziness of boundary between adjacent grades, overcoming the fault of lack of training samples, can rapidly evaluate water quality for irrigation area, the RAGA-BP based on AM-MCMC can be used to evaluate the loss of flood and earthquake.

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期刊信息
  • 《沈阳农业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:辽宁省教育厅
  • 主办单位:沈阳农业大学
  • 主编:李天来
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  • 邮编:110161
  • 邮箱:syndxb@126.com
  • 电话:024-88487082 88487083
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1700
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1134/S
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  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,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)
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