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专利号: 2018101855344
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立方法,其特征在于,包含如下步骤:

S1、获取SOFM训练用数据,所述SOFM训练用数据包含多个数据子样本,每个数据子样本包含多个模式,每个模式包含多个影响因素的值以及与该模式的影响因素对应的AQI值;其中,所述模式按照一天的时间段进行划分,每个模式代表一个时间段;

S2、将SOFM训练用数据输入至SOFM网进行训练直至达到预设的学习效率;

S3、分别获取每个所述数据组中各个所述模式下的下一时间的AQI值;

S4、将SOFM网训练后的数据以及所述下一时间的AQI值输入至BP神经网络进行训练,训练时以SOFM网训练后一个模式所对应的各个影响因素的值作为输入,该模式下的下一时间的AQI值作为对应的输出;

其中,训练完成的模型用于对雾霾进行预测;训练完成的模型对于每一个结果的预测:是以实际获取的一个模式下的所述多个影响因素的值及对应的AQI值作为输入,下一时刻的AQI值作为预测结果。

2.根据权利要求1所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立方法,其特征在于,所述多个影响因素具体是指湿度、温度、风速、降雨量、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3十类影响因子。

3.根据权利要求1所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立方法,其特征在于,所述BP神经网络中隐含层的节点数通过下式进行确定:式中,m为节点数,n为所述多个影响因素的个数,l为BP神经网络的输出节点数,[x]表示不大于x的最大正整数。

4.根据权利要求1所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立方法,其特征在于,所述BP神经网络中隐含层和输出层中所采用的变换函数均为单极性Sigmoid函数。

5.根据权利要求1所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立方法,其特征在于,还包括下述步骤:

获取测试用数据,利用步骤S1‑S4对测试数据进行处理得到AQI的测试结果,将测试结果与实际数值进行比对,判断模型的预测准确度。

6.一种结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立系统,其特征在于,包含如下模块:

SOFM数据获取模块,用于获取SOFM训练用数据,所述SOFM训练用数据包含多个数据子样本,每个数据子样本包含多个模式,每个模式包含多个影响因素的值以及与该模式的影响因素对应的AQI值;其中,所述模式按照一天的时间段进行划分,每个模式代表一个时间段;

SOFM训练模块,用于将SOFM训练用数据输入至SOFM网进行训练直至达到预设的学习效率;

BP数据获取模块,用于分别获取每个所述数据组中各个所述模式下的下一时间的AQI值;

模型建立模块,用于将SOFM网训练后的数据以及所述下一时间的AQI值输入至BP神经网络进行训练,训练时以SOFM网训练后一个模式所对应的各个影响因素的值作为输入,该模式下的下一时间的AQI值作为对应的输出;

其中,训练完成的模型用于对雾霾进行预测;训练完成的模型对于每一个结果的预测:是以实际获取的一个模式下的所述多个影响因素的值及对应的AQI值作为输入,下一时刻的AQI值作为预测结果。

7.根据权利要求6所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立系统,其特征在于,所述多个影响因素具体是指湿度、温度、风速、降雨量、PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3十类影响因子。

8.根据权利要求6所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立系统,其特征在于,所述BP神经网络中隐含层的节点数通过下式进行确定:式中,m为节点数,n为所述多个影响因素的个数,l为BP神经网络的输出节点数,[x]表示不大于x的最大正整数。

9.根据权利要求6所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立系统,其特征在于,所述BP神经网络中隐含层和输出层中所采用的变换函数均为单极性Sigmoid函数。

10.根据权利要求6所述的结合SOFM网与BP神经网络的雾霾预测模型建立系统,其特征在于,还包括下述模块:

模型验证模块,用于获取测试用数据,利用步骤S1‑S4对测试数据进行处理得到AQI的测试结果,将测试结果与实际数值进行比对,判断模型的预测准确度。