基于循环神经网络的医药冷链数据分析与研究
发布时间：2022-01-27 05:19
药品的安全和有效性与药品储存环境息息相关,由于药品储存时间短并且易受周围环境影响的特性,必须保证低温药品储存、运输等所有医药冷链环节中药品储存环境适宜,精确预测药品储存环境的温湿度对于医药冷链中药品质量监管至关重要。针对医药冷链质量管理中温、湿度如何监管的问题,以某医药配送中心的零货库及药店为研究对象,提出一种基于改进的长短期记忆（long short-term memory,LSTM）循环神经网络的医药冷链温湿度预测方法,该方法的主要研究内容包括以下几方面:（1）针对从沈阳市某药房储运温湿度监测系统中导出的温湿度数据特征,采用归一化方法处理,并对湿度进行插值扩充,从而提高温湿度预测精准度。（2）改进的LSTM网络是由输入层、两层隐藏层和输出层组成,并且隐藏层中的LSTM结构嵌套小的LSTM细胞元代替传统的迭代预测,提高训练速度。（3）网络训练和网络预测采用适应性动量估计算法（adaptive moment estimation,Adam）调整网络参数和改变网络层数实现降低预测误差,提高预测精准度。（4）在训练好的网络模型后面添加分类模块,按照新版GSP中药品存储温度和湿度要求进行分类...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１基于ＳＶＭ的医药冷链温度预测结果图??Ｆｉｇ?２．１?ＳＶＭ－ｂａｓｅｄ?ｍｅｄｉｃａｌ?ｃｏｌｄ?ｃｈａｉｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ??
〇１ＯＺ｝３Ｑ４Ｏ５Ｏ６Ｏ７Ｏ０Ｏ９Ｏ??Ｄａｔａ?ｔｉｒａｅ?ｓｅｒｉｅｓ??图２．１基于ＳＶＭ的医药冷链温度预测结果图??Ｆｉｇ?２．１?ＳＶＭ－ｂａｓｅｄ?ｍｅｄｉｃａｌ?ｃｏｌｄ?ｃｈａｉｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ??从图２．１可以看出，温度预测精准度随着时间的推移下降，说明该预测模型只??适合短期预测，无法实现长期预测。??２．２．２基于ＢＰ神经网络的医药冷链温度预测方法??ＢＰ神经网络也称为误差反向传播（ｂａｃｋ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）神经网络，是由最简单??的感知机发展来的，并引入了反向传播算法，是目前应用最广泛、最基础的神经??网络。它的基本结构由输入层、隐藏层、输出层组成。其中，隐藏层层数是可变??的，层与层之间通过神经节点连接，同一层神经元之间无连接。具体来说，只含??一个隐层的神经网络结构如图２．２所示。??－１４－??
藏层中的相邻神经元之间有连接，也就是说隐藏层的输入包括输入层和上一时刻??的隐藏层，从而形成一个环状。从网络结构上，循环神经网络会记忆之前的信息，??并利用之前的信息影响后面结点的输出。其网络结构如图２．４所示。??？?（５）?？?？?？??—Ａ?；??—叫?Ａ?ｊ??—Ａ???—Ａ?Ｉ??—Ａ?丨???？?？?？?＠?－?？??图２．４传统ＲＮＮ结构图??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＲＮＮ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??在图３中可以清楚的看到，循环神经网络在每一个时刻会有一个输入冬和??然后输出／／，并更新当前状态保存４。当前状态更新为￥，并作为下一时刻的输入??由此可知，神经网络当前状态岣是根据上一时刻的状态岣＿，和当前输入ＪＣ，共同决定??的。从网络结构中可以看出，前一时刻的信息可以输入到下一时刻，依次传递至??最后时刻，最后时刻再将信息传至第一时刻，从而形成环状连接，故此称为循环??神经网络结构，它的这种结构湿度的它非常适合处理序列数据。并且，不是每一??时刻都有对应的输出，可以根据实际需求设置输出，灵活性高。但是，它会随着??时间的推移
【参考文献】：
期刊论文
[1]医药物流信息化与智能化的变革发展[J]. 向定宇. 物流技术与应用. 2018(04)
[2]配送体系建设视角下互联网药品销售的质量管控问题研究[J]. 吴哲. 现代营销(下旬刊). 2018(03)
[3]浅谈我国药品物流发展问题与应对[J]. 赵静. 商场现代化. 2018(02)
[4]山东医药物流存在问题及对策研讨[J]. 王龙所. 现代经济信息. 2018(01)
[5]基于新版GSP标准的医药冷链物流配送优化[J]. 熊永婧,于丽英. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]基于LSTM循环神经网络的故障时间序列预测[J]. 王鑫,吴际,刘超,杨海燕,杜艳丽,牛文生. 北京航空航天大学学报. 2018(04)
[7]基于LSTM神经网络的用电量预测[J]. 徐尧强,方乐恒,赵冬华,王凯. 电力大数据. 2017(08)
[8]网式循环结构医药冷链物流配送体系优化研究[J]. 刘猛,潘常虹,吴耕. 物流工程与管理. 2017(04)
[9]我国医药冷链物流发展现状及建议[J]. 黄奕斌. 物流技术与应用. 2017(S1)
[10]新版GSP背景下第三方医药物流行业的发展策略[J]. 康传哲,桑纳,张方,朱龙社,韩玉霞,何志龙. 中国药事. 2017(02)
博士论文
[1]基于模糊理论的时间序列预测研究[D]. 王威娜.大连理工大学 2016
硕士论文
[1]北京市医药冷链物流共同配送优化研究[D]. 黄婉柔.北京交通大学 2018
[2]药品冷链物流企业绩效评价研究[D]. 赖世聪.重庆交通大学 2015
[3]大顺医药冷链物流运营管理研究[D]. 王菲.青岛科技大学 2014
[4]我国药品冷链物流发展研究[D]. 刘之玥.南昌大学 2013
[5]药品冷链物流流程风险管理研究[D]. 李丽.北京交通大学 2012
本文编号：3611843
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１基于ＳＶＭ的医药冷链温度预测结果图??Ｆｉｇ?２．１?ＳＶＭ－ｂａｓｅｄ?ｍｅｄｉｃａｌ?ｃｏｌｄ?ｃｈａｉｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ??
〇１ＯＺ｝３Ｑ４Ｏ５Ｏ６Ｏ７Ｏ０Ｏ９Ｏ??Ｄａｔａ?ｔｉｒａｅ?ｓｅｒｉｅｓ??图２．１基于ＳＶＭ的医药冷链温度预测结果图??Ｆｉｇ?２．１?ＳＶＭ－ｂａｓｅｄ?ｍｅｄｉｃａｌ?ｃｏｌｄ?ｃｈａｉｎ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ??从图２．１可以看出，温度预测精准度随着时间的推移下降，说明该预测模型只??适合短期预测，无法实现长期预测。??２．２．２基于ＢＰ神经网络的医药冷链温度预测方法??ＢＰ神经网络也称为误差反向传播（ｂａｃｋ?ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）神经网络，是由最简单??的感知机发展来的，并引入了反向传播算法，是目前应用最广泛、最基础的神经??网络。它的基本结构由输入层、隐藏层、输出层组成。其中，隐藏层层数是可变??的，层与层之间通过神经节点连接，同一层神经元之间无连接。具体来说，只含??一个隐层的神经网络结构如图２．２所示。??－１４－??
藏层中的相邻神经元之间有连接，也就是说隐藏层的输入包括输入层和上一时刻??的隐藏层，从而形成一个环状。从网络结构上，循环神经网络会记忆之前的信息，??并利用之前的信息影响后面结点的输出。其网络结构如图２．４所示。??？?（５）?？?？?？??—Ａ?；??—叫?Ａ?ｊ??—Ａ???—Ａ?Ｉ??—Ａ?丨???？?？?？?＠?－?？??图２．４传统ＲＮＮ结构图??Ｆｉｇ?２．４?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＲＮＮ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??在图３中可以清楚的看到，循环神经网络在每一个时刻会有一个输入冬和??然后输出／／，并更新当前状态保存４。当前状态更新为￥，并作为下一时刻的输入??由此可知，神经网络当前状态岣是根据上一时刻的状态岣＿，和当前输入ＪＣ，共同决定??的。从网络结构中可以看出，前一时刻的信息可以输入到下一时刻，依次传递至??最后时刻，最后时刻再将信息传至第一时刻，从而形成环状连接，故此称为循环??神经网络结构，它的这种结构湿度的它非常适合处理序列数据。并且，不是每一??时刻都有对应的输出，可以根据实际需求设置输出，灵活性高。但是，它会随着??时间的推移
【参考文献】：
期刊论文
[1]医药物流信息化与智能化的变革发展[J]. 向定宇. 物流技术与应用. 2018(04)
[2]配送体系建设视角下互联网药品销售的质量管控问题研究[J]. 吴哲. 现代营销(下旬刊). 2018(03)
[3]浅谈我国药品物流发展问题与应对[J]. 赵静. 商场现代化. 2018(02)
[4]山东医药物流存在问题及对策研讨[J]. 王龙所. 现代经济信息. 2018(01)
[5]基于新版GSP标准的医药冷链物流配送优化[J]. 熊永婧,于丽英. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[6]基于LSTM循环神经网络的故障时间序列预测[J]. 王鑫,吴际,刘超,杨海燕,杜艳丽,牛文生. 北京航空航天大学学报. 2018(04)
[7]基于LSTM神经网络的用电量预测[J]. 徐尧强,方乐恒,赵冬华,王凯. 电力大数据. 2017(08)
[8]网式循环结构医药冷链物流配送体系优化研究[J]. 刘猛,潘常虹,吴耕. 物流工程与管理. 2017(04)
[9]我国医药冷链物流发展现状及建议[J]. 黄奕斌. 物流技术与应用. 2017(S1)
[10]新版GSP背景下第三方医药物流行业的发展策略[J]. 康传哲,桑纳,张方,朱龙社,韩玉霞,何志龙. 中国药事. 2017(02)
博士论文
[1]基于模糊理论的时间序列预测研究[D]. 王威娜.大连理工大学 2016
硕士论文
[1]北京市医药冷链物流共同配送优化研究[D]. 黄婉柔.北京交通大学 2018
[2]药品冷链物流企业绩效评价研究[D]. 赖世聪.重庆交通大学 2015
[3]大顺医药冷链物流运营管理研究[D]. 王菲.青岛科技大学 2014
[4]我国药品冷链物流发展研究[D]. 刘之玥.南昌大学 2013
[5]药品冷链物流流程风险管理研究[D]. 李丽.北京交通大学 2012
本文编号：3611843
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