基于神經(jīng)網(wǎng)絡的PM 2.5 濃度預測研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-06-10 12:26
隨著智慧城市建設的不斷深入,物聯(lián)技術廣泛應用,利用大數(shù)據(jù)、機器學習技術解決實際問題受到廣泛關注,本論文著眼于智慧城市建設中空氣污染物PM2.5的預測問題進行研究。已有的相關研究中,一方面沒有綜合考慮到污染物和氣象條件之間的相關性,只針對單一污染物進行周期性預測,泛化性很差,缺乏足夠的準確性;另一方面,對污染物的預測粒度不夠,不夠細化,沒有利用到已有監(jiān)測數(shù)據(jù)是按小時為監(jiān)測間隔的重要信息。本論文提出一種基于不同時間步長的預測研究方法,利用歷史污染物數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù),訓練不同時間窗口的模型。并且,利用模型根據(jù)當前1-72小時數(shù)據(jù),對未來1-72小時的PM2.5濃度進行預測。同時設計并實現(xiàn)了基于Hadoop的分布式存儲系統(tǒng)(DFS,Distributed File System),以滿足未來智慧化城市運行中更大量、更復雜的空氣質量相關數(shù)據(jù)的存儲、分析和預測需求。本論文使用的數(shù)據(jù)來源于近5年內西安城區(qū)興慶小區(qū)監(jiān)測站點的污染物數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù);谙嚓P污染物和氣象歷史數(shù)據(jù),本文創(chuàng)新性提出針對不同預測步長,采用三種預測模型進行訓練并預測。線性回歸模型:綜合考慮...
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
線性模型擬合圖示
簡單三層網(wǎng)絡
輸入 X(t) 以及它自己的輸出?梢杂脮r間軸的方式表示這個網(wǎng)絡,如圖 2.4 所示(右),就是根據(jù)時間展開網(wǎng)絡。圖2.4 展開的 RNN 神經(jīng)元每個遞歸神經(jīng)元有兩組權值:一組賦予輸入 X(t),另一組賦予前一個時間步的輸出 y (t - 1)。稱之為向量 Wx和 Wy,單個遞歸神經(jīng)元的輸出可以用公式(2-8)表示。-( )= ( ( ) π ( ) π ) (2-8)就像前饋神經(jīng)網(wǎng)絡,在一個批量的實例上,可以針對上面一個公式計算出一層遞歸神經(jīng)元的輸出,如公式(2-9)所示。
本文編號:3222367
【文章來源】:西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
線性模型擬合圖示
簡單三層網(wǎng)絡
輸入 X(t) 以及它自己的輸出?梢杂脮r間軸的方式表示這個網(wǎng)絡,如圖 2.4 所示(右),就是根據(jù)時間展開網(wǎng)絡。圖2.4 展開的 RNN 神經(jīng)元每個遞歸神經(jīng)元有兩組權值:一組賦予輸入 X(t),另一組賦予前一個時間步的輸出 y (t - 1)。稱之為向量 Wx和 Wy,單個遞歸神經(jīng)元的輸出可以用公式(2-8)表示。-( )= ( ( ) π ( ) π ) (2-8)就像前饋神經(jīng)網(wǎng)絡,在一個批量的實例上,可以針對上面一個公式計算出一層遞歸神經(jīng)元的輸出,如公式(2-9)所示。
本文編號:3222367
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