本文關(guān)鍵詞：基于機(jī)器學(xué)習(xí)的跨平臺(tái)水產(chǎn)精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,世界上大約90%的水產(chǎn)品來自亞洲,中國(guó)的水產(chǎn)品總量占亞洲水產(chǎn)品總量的80%左右。我國(guó)是世界上的水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó),是全球水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的主體。我國(guó)現(xiàn)有的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式中傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式仍然占主導(dǎo)地位,占地面積大,單純依靠人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行養(yǎng)殖。這必然會(huì)造成人力資源和土地資源的浪費(fèi),且不能精確地控制養(yǎng)殖水體的水質(zhì)參數(shù)。完全依靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷養(yǎng)殖容易造成水產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量下降。利用現(xiàn)代化技術(shù)使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)達(dá)到節(jié)地、節(jié)水、高產(chǎn)、可控等特點(diǎn),是促進(jìn)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文針對(duì)精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究,提出了機(jī)器學(xué)習(xí)的新思路。本文在無線通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、水產(chǎn)品養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)技術(shù)、產(chǎn)品追溯技術(shù)、遠(yuǎn)程視頻技術(shù)、建模數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和數(shù)據(jù)加密技術(shù)等技術(shù)背景下,進(jìn)行多學(xué)科交叉研究。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)首先介紹了水產(chǎn)品精準(zhǔn)養(yǎng)殖技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及闡述了水產(chǎn)品精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的研究背景。分析了精準(zhǔn)養(yǎng)殖和機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合的可行性,并以此為依據(jù)提出了本研究的研究目的和主要內(nèi)容。(2)根據(jù)循環(huán)水精準(zhǔn)養(yǎng)殖的特點(diǎn),提出了一種基于多平臺(tái)的水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)管理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)包括信息采集模塊、養(yǎng)殖生產(chǎn)模塊、養(yǎng)殖管理模塊、水質(zhì)預(yù)測(cè)模塊、用戶溯源模塊五大部分,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水產(chǎn)品精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理操作,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。(3)通過對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的實(shí)際需求分析,根據(jù)水質(zhì)傳感器的技術(shù)指標(biāo),對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)管理系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。針對(duì)水質(zhì)傳感器精度以及傳輸過程中丟包率的問題,進(jìn)行了軟件補(bǔ)償。(4)為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)水質(zhì)參數(shù),挖掘水質(zhì)參數(shù)之間的耦合關(guān)系從而對(duì)水質(zhì)做出預(yù)報(bào)和評(píng)價(jià),構(gòu)建了基于PSO-BPNN的水產(chǎn)養(yǎng)殖水溫及pH預(yù)測(cè)模型和基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化的極限學(xué)習(xí)機(jī)養(yǎng)殖氨氮預(yù)測(cè)模型,分析了模型的預(yù)測(cè)性能。通過實(shí)驗(yàn)表明,兩種水質(zhì)預(yù)測(cè)模型對(duì)非線性時(shí)間序列上的養(yǎng)殖水質(zhì)預(yù)測(cè)是可行的,相比于傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量回歸預(yù)測(cè),具有更好的精度。(5)根據(jù)水產(chǎn)精準(zhǔn)養(yǎng)殖管理系統(tǒng)基本要求,開發(fā)了水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件,軟件分為Android客戶端和服務(wù)器端兩部分,實(shí)現(xiàn)了各子模塊的基本功能,并將上述水質(zhì)預(yù)測(cè)模型算法引入系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的功能,具有一定的實(shí)用價(jià)值。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有三:一是針對(duì)集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖的趨勢(shì)下的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)預(yù)測(cè)的實(shí)際需求,提出機(jī)器學(xué)習(xí)的思路來解決水質(zhì)參數(shù)之間的非線性耦合關(guān)系;二是在水質(zhì)預(yù)測(cè)模型算法實(shí)現(xiàn)方面,提出了一種基于粒子群算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)預(yù)測(cè)模型;三是在水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)化軟件方面,將水產(chǎn)品養(yǎng)殖與食品安全可追溯相結(jié)合,設(shè)計(jì)出水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)管理系統(tǒng),系統(tǒng)對(duì)水產(chǎn)品養(yǎng)殖管理有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
【關(guān)鍵詞】：水產(chǎn)養(yǎng)殖 機(jī)器學(xué)習(xí) 跨平臺(tái) 精準(zhǔn)化 養(yǎng)殖管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.52;TP181
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 課題提出的背景和目的13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)14-16
• 1.2.1 水產(chǎn)品養(yǎng)殖水質(zhì)預(yù)測(cè)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 水產(chǎn)品溯源技術(shù)的研究現(xiàn)狀15
• 1.2.3 水產(chǎn)品養(yǎng)殖精準(zhǔn)管理的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 研究的主要內(nèi)容及擬解決的問題16-17
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容16
• 1.3.2 擬解決的問題16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-19
• 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)19-25
• 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求19
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則19-21
• 2.3 系統(tǒng)整體框架21-22
• 2.4 可行性分析22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 機(jī)器學(xué)習(xí)在水產(chǎn)精準(zhǔn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應(yīng)用25-43
• 3.1 養(yǎng)殖水質(zhì)預(yù)警的重要性25-26
• 3.1.1 水溫對(duì)養(yǎng)殖水體的影響25
• 3.1.2 pH對(duì)養(yǎng)殖水體的影響25-26
• 3.1.3 氨氮對(duì)養(yǎng)殖水體的影響26
• 3.2 相關(guān)理論基礎(chǔ)26-29
• 3.2.1 粒子群算法介紹26-27
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法介紹27-28
• 3.2.3 極限學(xué)習(xí)機(jī)算法介紹28-29
• 3.3 機(jī)器學(xué)習(xí)在養(yǎng)殖水質(zhì)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用29-42
• 3.3.1 基于粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)養(yǎng)殖水溫及pH預(yù)測(cè)模型29-35
• 3.3.2 基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化的極限學(xué)習(xí)機(jī)養(yǎng)殖氨氮預(yù)測(cè)模型35-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與選型43-51
• 4.1 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2 養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊選型及介紹44-46
• 4.2.1 養(yǎng)殖水質(zhì)傳感器選型及介紹44-45
• 4.2.2 溫濕度傳感器選型及介紹45-46
• 4.3 視頻采集系統(tǒng)選型及介紹46-48
• 4.4 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)選型及介紹48-50
• 4.4.1 Zigbee采集模塊選型及介紹48-49
• 4.4.2 WIFI+Zigbee網(wǎng)關(guān)選型及介紹49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)51-69
• 5.1 軟件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)51-52
• 5.2 Android客戶端軟件程序設(shè)計(jì)52-59
• 5.2.1 Android平臺(tái)的框架結(jié)構(gòu)52-54
• 5.2.2 開發(fā)語言及工具54-55
• 5.2.3 客戶端各功能模塊介紹55-59
• 5.3 服務(wù)器端程序設(shè)計(jì)59-65
• 5.3.1 B/S架構(gòu)模式介紹59-60
• 5.3.2 ASP.NET技術(shù)介紹60-61
• 5.3.3 服務(wù)器端各功能模塊介紹61-65
• 5.4 數(shù)據(jù)庫(kù)程序設(shè)計(jì)65-68
• 5.4.1 編程語言及開發(fā)環(huán)境65-66
• 5.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)66-68
• 5.5 本章小結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)展望69-71
• 6.1 研究的結(jié)論69-70
• 6.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)70
• 6.3 不足與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 平遠(yuǎn);水產(chǎn)養(yǎng)殖專用的微電腦[J];四川畜禽;1997年03期

2 周海燕;;水產(chǎn)養(yǎng)殖安全技術(shù)平臺(tái)的建立及其關(guān)鍵技術(shù)的研究[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版);2011年08期

3 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國(guó)水產(chǎn);2004年08期

4 黃懷英;;充分利用人力資源提高水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)效益[J];電子商務(wù);2010年09期

5 陳剛;朱啟兵;楊慧中;;水產(chǎn)養(yǎng)殖在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2013年10期

6 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國(guó)水產(chǎn);2004年07期

7 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國(guó)水產(chǎn);2004年09期

8 ;水產(chǎn)養(yǎng)殖管理征文啟事[J];中國(guó)水產(chǎn);2004年10期

9 陳健O

本文編號(hào)：291465