基于改进极限学习机的水体溶解氧预测方法

文献类型： 中文期刊

第一作者： 施珮

作者： 施珮;匡亮;袁永明;张红燕;李光辉

作者机构： 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心;江苏信息职业技术学院物联网工程学院;江南大学物联网工程学院

关键词： 养殖;水质;溶解氧预测;因子筛选;偏最小二乘法;ELM神经网络

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2020 年 36 卷 019 期

页码： 225-232

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了有效地指导水产养殖生产,提高溶解氧浓度预测的精度,提出了基于因子筛选和改进极限学习机(ExtremeLearning Machine,ELM)的水产养殖溶解氧预测模型.首先,利用皮尔森相关系数法计算各影响因子与溶解氧浓度间的相关系数,提取强关联因子,降低预测模型的输入量维度;采用偏最小二乘算法(Partial Least Square,PLS)优化传统ELM神经网络,避免网络中隐含层共线性问题,保障输出权值的稳定性;然后,结合新型激活函数,构建水体溶解氧浓度预测模型.最后,将SPLS-ELM(Selection Based Partial Least Square Optimized-Extreme Learning Machine)预测模型应用到江苏省无锡市南泉基地某试验池塘的水体溶解氧预测中.试验结果表明:该模型的预测均方根误差为0.3232 mg/L,与最小二乘支持向量机(Least Square Support Vector Machine,LSSVM)、BP神经网络、粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)优化LSSVM和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化BP神经网络相比分别降低40.98%、44.48%、34.73%和44.18%.且该模型的运行时间仅0.6231s,预测精度和运行效率明显优于其他模型.该模型的溶解氧预测曲线接近真实溶解氧变化曲线,能够满足水产养殖实际生产对水体溶解氧预测的要求.

分类号： TP39%TP212%TP274.2

  • 相关文献

[1]水蛭养殖池塘生物组成与生长条件的研究. 丁辰龙,蔺玉华,王信海,姜爱兰,王宣朋. 2013

[2]微生物制剂在水产养殖中应用的研究. 古长庆,李君文,晁福寰,宋农,郑金来,王新为,邵萍,刘聪,樊恩源,梁舜华. 2004

[3]间歇式双循环工厂化养殖系统构建及其养殖效果. 李华,田道贺,刘青松,段亚飞,张家松. 2020

[4]池塘三维植被网生态坡水质净化调控系统. 刘兴国,徐皓,朱浩,顾兆俊. 2012

[5]基于PC-RELM的养殖水体溶解氧数据流预测模型. 施珮,匡亮,王泉,袁永明. 2023

[6]四川丘陵农区地表水水质时空变化与污染现状评价. 张晴雯,陈红琳,郑盛华,吴铭,梅旭荣,刘定辉. 2016

[7]超高密度全封闭循环水养殖系统设计及运行效果分析. 张宇雷,吴凡,王振华,宋红桥,单建军,管崇武. 2012

[8]基于粒子群优化算法和长短时记忆神经网络的蟹塘溶解氧预测. 任妮,鲍彤,刘杨,荀广连,蒋永年. 2021

[9]基于ESSA-LSTM的养殖工船水质溶解氧预测方法研究. 洪永强,谢永和,刘鲁强,董韶光,李德堂,王云杰,姜旭阳,张佳奇,王君,高炜鹏,陈卿. 2024

[10]近红外快速测定干辣椒中辣度的研究. 董楠,胡羽,邹研,吕都,刘嘉. 2016

[11]基于PLS回归的上金贝休闲农业游客满意度研究. 许标文,郑百龙,池敏青. 2010

[12]FT-NIRS技术应用于稻米直链淀粉含量分析研究. 张洪江,吴金红,梅捍卫,黄芳,罗利军. 2005

[13]基于近红外的PLS量化模型鉴定西湖龙井真伪的研究. 周健,成浩,贺巍,王丽鸳,吴迪. 2009

[14]白石水库泥沙淤积影响因子计算分析. 何俊仕,刘洋. 2012

[15]基于PLS和组合预测方法的冬小麦收获指数高光谱估测. 陈帼,徐新刚,杜晓初,杨贵军,赵晓庆,魏鹏飞,王玉龙,范玲玲. 2019

[16]近红外、中红外和拉曼光谱法测定商品农药制剂中溴氰菊酯的含量. 熊艳梅,唐果,段佳,李春子,王冬,闵顺耕. 2010

[17]梨果糖浓度近红外漫反射光谱检测的预处理方法研究. 王伟明,董大明,郑文刚,赵贤德,矫雷子,王明飞. 2013

[18]哈密瓜坚实度的高光谱无损检测技术. 李锋霞,马本学,何青海,吕琛,王宝,田昊. 2013

[19]基于新型植被指数对冬小麦蛋白质含量的估算研究. 金秀良,徐新刚,李振海,王芊,王妍,李存军,王纪华. 2013

[20]近红外光谱法快速评定牛肉品质. 杨建松,孟庆翔,任丽萍,周振明,解祥学. 2010

作者其他论文 更多>>

微信小程序