遗传算法优化的BP神经网络在降雨量预测中的应用

发布时间：2016-12-05 14:42

  本文关键词：遗传算法优化的BP神经网络在降雨量预测中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

《南昌工程学院》 2015年

遗传算法优化的BP神经网络在降雨量预测中的应用

吕道禹  

【摘要】：近年来,江西省宜春市洪涝灾害时有发生,几乎每年都有不同程度的洪涝灾害发生。尤其是近几年,洪涝灾害频繁发生并且呈加剧趋势。目前,宜春市水文局下设的各个县、市、区已经建立了数量众多的雨水情基本信息采集站点。然而,当局现有的降雨预报系统仍然存在一些不足,在年降雨量预测方面仍采用的是传统的线性回归方法。降雨量包含着很多的不确定性与随机性因素,它是一种随时间变化的非平稳序列,所以该系统未能根据已有数据对未来的雨水情信息做出一定程度上的预测。因而对一个地区的降雨量进行预测,可以帮助农业及水利部门有效地提高防治洪涝灾害的能力,将危害降低到最低,所以降雨量预测成为一个重要研究课题。传统方法对降雨量进行预测是非常困难的。近年来,人工智能预测技术不断成熟,BP神经网络在降雨量预测中得到了广泛的应用。因具有比较好的非线性学习能力,一定程度上能够刻画降雨量不确定性和随机变化规律,提高了降雨量的预测精度。但随着BP神经网络在多领域的广泛应用,BP算法自身存在的诸多缺陷逐渐被人们发现,标准BP算法在权值和阈值调整过程中存在着收敛速度慢、易陷入局部极小点等缺点。本文引入遗传算法来对其权值和阈值进行优化,以达到较好的训练效果。针对现有的降雨预测方法的不足,本文将BP神经网络模型引入到宜春市水文局降雨量预测系统中。以江西省宜春市雨水情信息预报为应用背景,立足宜春市水文局降雨量预测现状,同时以江西省宜春市1988-2010年的年降雨量为基础,分别利用标准BP算法和具有全局搜索寻优的遗传算法优化BP神经网络法构建该地区年降雨量预测模型。使用Matlab神经网络工具箱,通过代码编写和改进方法对比分析,验证遗传算法优化后的BP神经网络的应用性能。实验结果表明,优化后的算法明显地提高了拟合精度也使模型具有较强的应用性与推广性。

【关键词】：
【学位授予单位】：南昌工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P457.6;TP18
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐进华;袁晋琰;简海燕;郭水连;李鹰;聂春平;;江西省宜春市主要农业气象灾害分析与防御对策[J];农业灾害研究;2013年01期

2 张瑞敏;黄梦涛;程青涛;;智能神经元网络时间序列预测模型的研究[J];计算机技术与发展;2012年03期

3 欧阳金亮;陆黎明;;综合改进BP神经网络算法在股价预测中的应用[J];计算机与数字工程;2011年02期

4 郭峰;王斌;刘敏;;基于BP神经网络的时间序列预测研究[J];价值工程;2010年35期

5 闵晶晶;孙景荣;刘还珠;王式功;曹晓钟;;一种改进的BP算法及在降水预报中的应用[J];应用气象学报;2010年01期

6 胡广义;张秋文;张勇传;;基于BP人工神经网络的分布式降雨量插值估算[J];华中科技大学学报(自然科学版);2009年04期

7 李喜盼;刘新侠;张安兵;孙振;;遗传神经网络在滑坡灾害预报中的应用研究[J];河北工程大学学报(自然科学版);2009年01期

8 刘德地;陈晓宏;;一种北江流域年降雨量的权马尔可夫链预测模型[J];水文;2006年06期

9 吴建生;金龙;汪灵枝;;遗传算法进化设计BP神经网络气象预报建模研究[J];热带气象学报;2006年04期

10 朱翚;芮延年;严红;;基于人工模糊神经网络高速造纸机多机同步智能控制[J];机电一体化;2006年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 林洪鑫;胡启锋;肖宇龙;余传源;何虎;黄国娟;;寒露风对双季晚稻品种产量构成和品质的影响[J];江西农业学报;2016年05期

2 霍春宝;程艳;王京;吴玉尚;王燕;;基于遗传算法优化的汽车主动转向控制研究[J];机电工程;2016年01期

3 杨同满;郭雨;;基于遗传算法的BP神经网络时间序列预测算法及其应用[J];电脑知识与技术;2015年31期

4 赵琳娜;董航宇;吴亮;王彬雁;白雪梅;党皓飞;;黄淮地区夏季日降水分区概率预报方法研究[J];气象;2015年12期

5 覃卫坚;陆虹;黄志;周美丽;谢敏;;粒子群—神经网络法在广西寒露风日数预报中的应用[J];气象与环境学报;2015年06期

6 陆虹;翟盘茂;覃卫坚;金龙;谢敏;钱晰;赵华生;;低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型[J];应用气象学报;2015年05期

7 王乐;刘德地;李天元;王家生;李凌云;;基于多变量M-K检验的北江流域降水趋势分析[J];水文;2015年04期

8 王曦庭;艾剑良;;民用客机飞机机体设计费用预测模型研究及敏感性分析[J];复旦学报(自然科学版);2015年03期

9 覃卫坚;李耀先;陈思蓉;谢敏;;粒子群-神经网络在华南夏季降水短期气候预测中应用研究[J];气象研究与应用;2015年02期

10 张有存;;马尔可夫链在韶关市年降水量预测中的应用[J];韶关学院学报;2015年04期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘树峰;苏轶;孟令旺;马骏;;基于VPDN的3G无线气象信息传输系统的设计及应用(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2012年02期

2 张桂香;;浅淡围场主要气象灾害与防灾减灾[J];宁夏农林科技;2012年02期

3 白先达;贲维芬;梁和生;黎梓华;;农村气象灾害防御体系建设研究——以广西地区为例[J];农业灾害研究;2012年01期

4 孙瑞英;;聊城市农业气象灾害变化分析[J];农业灾害研究;2011年01期

5 胥哲明;杨晓明;;降雨特征因子与坡面土壤侵蚀关系分析[J];宁夏农林科技;2011年10期

6 简海燕;龚乃弘;张秋跃;;宜春地区主要气象灾害分布规律及成因分析[J];气象与减灾研究;2011年03期

7 林宝亭;王远超;;玉林地区气象条件对火龙果种植适宜性分析[J];园艺与种苗;2011年02期

8 张冬;明新国;赵成雷;李冬;王鹏鹏;;基于BP神经网络和设备特性的工业设备备件需求预测[J];机械设计与研究;2010年01期

9 曾希君;于博;李向群;孔丁祥;;基于改进BP神经网络私家车保有量的预测研究[J];计算机工程与设计;2010年03期

10 钱莲文;郭建宏;;泉州主要气象灾害对农业生产的影响及其防御措施[J];福建农业科技;2009年06期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘彩红;唐万梅;;基于组合神经网络的教师评价模型研究[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2008年04期

2 钟义信;;神经网络:成就、问题与前景[J];科学;1992年02期

3 莫恭佑;;神经网络及其在英国的应用[J];国际科技交流;1992年03期

4 闵志;;神经网络:使计算机具有快速学习功能[J];国际科技交流;1992年03期

5 冯建峰,钱敏平;神经网络中的退火——非时齐情形[J];北京大学学报(自然科学版);1993年03期

6 唐功友;离散Hopfield神经网络的稳定性[J];青岛海洋大学学报;1994年S2期

7 靳蕃;;中国神经网络学术大会在西南交通大学隆重召开[J];学术动态报道;1996年04期

8 彭宏,张素;带有时滞的神经网络的稳定性[J];杭州大学学报(自然科学版);1997年04期

9 陈新,孙道恒,黄洪钟;结构分析有限元系统与神经网络[J];起重运输机械;1999年06期

10 成宇;神经网络是怎么搭建的?[J];百科知识;2005年16期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 徐春玉;;基于泛集的神经网络的混沌性[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

2 周树德;王岩;孙增圻;孙富春;;量子神经网络[A];2003年中国智能自动化会议论文集（上册）[C];2003年

3 罗山;张琳;范文新;;基于神经网络和简单规划的识别融合算法[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年

4 郭爱克;马尽文;丁康;;序言(二)[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

5 钟义信;;知识论:神经网络的新机遇——纪念中国神经网络10周年[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

6 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

7 金龙;朱诗武;赵成志;陈宁;;数值预报产品的神经网络释用预报应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年

8 田金亭;;神经网络在中学生创造力评估中的应用[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年

9 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集（第七分册）[南京理工大学学报（增刊）][C];2009年

10 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 美国明尼苏达大学社会学博士 密西西比州立大学国家战略规划与分析研究中心资深助理研究员 陈心想;[N];中国教师报;2014年

2 卢业忠;[N];计算机世界;2001年

3 葛一鸣 路边文;[N];中国纺织报;2003年

4 中国科技大学计算机系　邢方亮;[N];计算机世界;2003年

5 记者 孙刚;[N];解放日报;2007年

6 本报记者 刘霞;[N];科技日报;2011年

7 健康时报特约记者　 张献怀;[N];健康时报;2006年

8 刘力;[N];中国电子报;2001年

9 ;[N];世界金属导报;2002年

10 邹丽梅 陈耀群;[N];中国船舶报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年

2 李素芳;基于神经网络的无线通信算法研究[D];山东大学;2015年

3 石艳超;忆阻神经网络的混沌性及几类时滞神经网络的同步研究[D];电子科技大学;2014年

4 王新迎;基于随机映射神经网络的多元时间序列预测方法研究[D];大连理工大学;2015年

5 付爱民;极速学习机的训练残差、稳定性及泛化能力研究[D];中国农业大学;2015年

6 李辉;基于粒计算的神经网络及集成方法研究[D];中国矿业大学;2015年

7 王卫苹;复杂网络几类同步控制策略研究及稳定性分析[D];北京邮电大学;2015年

8 张海军;基于云计算的神经网络并行实现及其学习方法研究[D];华南理工大学;2015年

9 李艳晴;风速时间序列预测算法研究[D];北京科技大学;2016年

10 曾喆昭;神经网络优化方法及其在信息处理中的应用研究[D];湖南大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 章颖;混合不确定性模块化神经网络与高校效益预测的研究[D];华南理工大学;2015年

2 贾文静;基于改进型神经网络的风力发电系统预测及控制研究[D];燕山大学;2015年

3 李慧芳;基于忆阻器的涡卷混沌系统及其电路仿真[D];西南大学;2015年

4 陈彦至;神经网络降维算法研究与应用[D];华南理工大学;2015年

5 董哲康;基于忆阻器的组合电路及神经网络研究[D];西南大学;2015年

6 武创举;基于神经网络的遥感图像分类研究[D];昆明理工大学;2015年

7 李志杰;基于神经网络的上证指数预测研究[D];华南理工大学;2015年

8 陈少吉;基于神经网络血压预测研究与系统实现[D];华南理工大学;2015年

9 张韬;几类时滞神经网络稳定性分析[D];渤海大学;2015年

10 邵雪莹;几类时滞不确定神经网络的稳定性分析[D];渤海大学;2015年

  本文关键词：遗传算法优化的BP神经网络在降雨量预测中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：205440