基于PCA-ELM的預(yù)測(cè)模型在煤礦突水預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于PCA-ELM的預(yù)測(cè)模型在煤礦突水預(yù)測(cè)中的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:煤礦突水預(yù)測(cè)是一個(gè)涉及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、巖石力學(xué)等諸多學(xué)科的復(fù)雜問(wèn)題。影響煤礦突水的因素眾多,并且影響因素是不停變化的,僅依靠傳統(tǒng)的方法很難快速準(zhǔn)確地進(jìn)行突水預(yù)測(cè)。對(duì)此,論文提出將主成分分析與極限學(xué)習(xí)機(jī)相結(jié)合的方法,對(duì)煤礦突水進(jìn)行預(yù)測(cè)。 通過(guò)對(duì)已有煤礦突水預(yù)測(cè)方法的研究,分析指出這些方法的優(yōu)勢(shì)及不足,,結(jié)合煤礦突水機(jī)理,選用了新近提出的極限學(xué)習(xí)機(jī)進(jìn)行煤礦突水預(yù)測(cè),滿足突水預(yù)測(cè)對(duì)精確性及實(shí)時(shí)性的要求。 已有研究表明在指標(biāo)因素過(guò)多時(shí),這些因素所包含的信息量一般會(huì)有重疊的地方。如果直接采用極限學(xué)習(xí)機(jī)算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè),這些重疊的信息量會(huì)降低運(yùn)行速率。因此論文選用主成分分析法進(jìn)行樣本的預(yù)處理,在最大限度地保留原有信息的同時(shí),降低數(shù)據(jù)噪聲對(duì)模型輸入量的影響,提高網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)性能。 構(gòu)建預(yù)測(cè)模型,選用SPSS軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)輸入量進(jìn)行主成分分析,并設(shè)計(jì)了極限學(xué)習(xí)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成對(duì)數(shù)據(jù)的選擇,確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)以及激勵(lì)函數(shù)的選取。將本預(yù)測(cè)模型方法應(yīng)用于煤礦突水預(yù)測(cè),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并與以往的突水預(yù)測(cè)方法進(jìn)行比較,檢驗(yàn)論文提出的突水預(yù)測(cè)方法的性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文提出的方法在突水預(yù)測(cè)過(guò)程中具有更好的效果。
【關(guān)鍵詞】:煤礦突水預(yù)測(cè) 極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM) 主成分分析(PCA)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TD745
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-7
- 目錄7-9
- Contents9-11
- 圖清單11-13
- 表清單13-14
- 1 緒論14-19
- 1.1 課題來(lái)源14
- 1.2 研究動(dòng)機(jī)14-15
- 1.3 研究目標(biāo)15-16
- 1.4 研究?jī)?nèi)容16
- 1.5 研究方法16-17
- 1.6 研究成果意義17
- 1.7 論文結(jié)構(gòu)17-18
- 1.8 本章小結(jié)18-19
- 2 礦井突水機(jī)理及影響因素分析19-31
- 2.1 礦井突水機(jī)理19-23
- 2.2 突水預(yù)測(cè)方法的研究現(xiàn)狀23-27
- 2.3 煤礦突水影響因素分析27-30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 3 主成分分析法和極限學(xué)習(xí)機(jī)算法31-41
- 3.1 主成分分析31-34
- 3.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)算法34-39
- 3.3 PCA 與 ELM 相結(jié)合的可行性分析39-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 4 基于 PCA-ELM 的預(yù)測(cè)模型設(shè)計(jì)41-49
- 4.1 基于 PCA-ELM 建立模型的思想41-42
- 4.2 PCA-ELM 預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建42-43
- 4.3 ELM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)43-45
- 4.4 仿真結(jié)果分析45-48
- 4.5 本章小結(jié)48-49
- 5 基于 PCA-ELM 的煤礦突水預(yù)測(cè)模型應(yīng)用49-60
- 5.1 數(shù)據(jù)處理49-54
- 5.2 MATLAB 建立預(yù)測(cè)模型54-56
- 5.3 預(yù)測(cè)結(jié)果分析56-59
- 5.4 本章小結(jié)59-60
- 6 結(jié)論與展望60-62
- 6.1 論文所做工作及創(chuàng)新點(diǎn)60-61
- 6.2 進(jìn)一步研究的工作61-62
- 參考文獻(xiàn)62-67
- 作者簡(jiǎn)歷67-69
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69
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本文編號(hào):395165
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