基于驱动分析的LSTM干旱预测模型研究

干旱是世界上影响面最广、造成损失最大的自然现象之一.论文利用1961-2020年黄河流域河南段的逐月气象数据,计算不同时间尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),在Copula熵的基础上根据Hampel准则选择干旱驱动因子,构建多变量长短时记忆(LSTM)神经网络预测模型.结果表明:以驱动分析选择出的水汽压、湿度、温度及降水量作为输入变量集的多变量LSTM模型预测精度较高;预测精度随着SPEI时间尺度的增大而提高,尤其对长期干旱有较好的预测效果;黄河流域河南段的东部地区有发生轻、中度干旱的风险,为相关部门制定防旱措施提供依据.     

基于IOWC-GOWMA算子和指数支撑度的区间型组合预测模型北大核心

将连续区间的广义有序加权多重平均(C-GOWMA)算子和诱导有序加权平均(IOWA)算子相结合,提出一种新的诱导有序加权连续区间广义有序加权多重平均(IOWC-GOWMA)算子,该算子同时考虑区间数自身、数据位置两个因素,可以将区间数转换成实参数,进一步构建基于IOWC-GOWMA算子和指数支撑度的区间型组合预测模型。最后通过实例分析说明该区间组合预测模型的合理性和有效性,并对参数进行了详细的灵敏度分析。     

基于物联网的医用耗材智能屋管理系统

针对医用高值耗材种类繁多、管理难度大的问题,为减少人力成本、提高医用高值耗材的智能化管理水平。本文提出了基于物联网的高值医用耗材智能屋的管理系统,介绍了智能屋的整体架构、系统功能、核心业务及流程设计,主要分为结构模块、RFID模块、数据库模块、控制系统模块四大模块,具体有用户管理、出入库管理、综合查询、预警管理四大业务,通过GM(1,1)模型对2022年全年高值医用耗材的月消耗量进行预测分析,并且检验得该预测模型的精度等级为一级,模型预测效果很好,能够为医院采购人员采购提供了一个参考,避免因过度的主观估计而造成的耗材浪费。该系统能够有效地提高医院对于高值医用耗材的管理水平,减少人力、物力和财力的消耗,为广大患者提供更加优质的医疗服务。本文所提的高值医用耗材智能屋管理系统解决了传统的高值医用耗材管理的诸多难题。     

基于新型核与灰度序列的时滞GM(1,N)模型及其应用

为了解决GM(1,N)模型在新型核与灰度的基础上,对驱动项的延迟作用机理不明确的问题,将时滞参数引入到GM(1,N)模型的驱动项中,构建了基于新型核与灰度的时滞GM(1,N)模型,分析了时滞参数的辨识方法,讨论了新模型的建模机理。为了更好地对该模型的有效性进行验证,将优化的时滞GM(1,N)模型对南京市的雾霾进行预测分析,选择GM(1,N)模型、一元回归模型与文中的优化模型进行对比。结果显示,优化模型对PM₁₀浓度的拟合精度更高,且误差均控制在5%之内,从而验证了提出的优化模型适用于具有时滞特征数据的模拟和预测。     

灰色GM(1,1,k,k2)模型背景值及时间响应函数优化

本文提出了一种新的带有时间幂次项的灰色GM(1,1,k,k²)模型,给出了其灰微分方程和白化微分方程基本形式。基于最小二乘法获得了该模型参数估计值,并推导了该模型时间响应函数。鉴于GM(1,1,k,k²)模型灰微分方程与白化微分方程之间存在跳跃关系,首先对灰微分方程的背景值进行了优化,并推导了优化后的背景值计算公式。为了克服初始值的影响,根据误差平方和最小,进一步优化了GM(1,1,k,k²)模型时间响应函数。最后,该优化后的GM(1,1,k,k²)模型被应用于软土地基沉降预测,获得了较好的模拟预测效果,说明模型是可行的。     

PP回归方法在预测模型中的应用－用PP回归建立“积累”“消费”模型

本文利用ＰＰ回归方法,建立“积累”“消费”回归模型,并与最小二乘法拟合的线性回归模型相比较,说明用ＰＰ回归建立的模型预测精度较高．     

高锰酸盐指数的灰色GM(1,1)预测

以中山市岐江河近7年的高锰酸盐指数监测数据为基础，采用灰色系统理论中的预测方法，建立了岐江河高锰酸盐指数的灰色预测模型。用该模型预测岐江河2006年、2007年、2008年高锰酸盐指数的值分别为5．3，5．4和5．4。     

考虑防御系统延迟使其预测误差最大的突防弹道设计

对中段多脉冲机动突防弹道的设计问题进行了研究。采用的原理与方法有别于成熟的航天器多脉冲变轨,而是基于路径规划的思想对弹道设计问题简化。考虑敌方防御系统延迟,改进多脉冲点火模型,并基于变射面的思想对关机点参数进行了设计及优化。然后,从使敌方预测误差最大的角度提出评价函数,并利用遗传算法进行优化。最后,给出了一种同时满足导弹机动突防与打击精度要求的多脉冲弹道设计方法。从模型的可行性,方法的有效性、灵活性、迭代效率及精度等方面进行了仿真验证分析。在PC机仿真中,20 s内就设计出一条保证打击精度的中段突防弹道。结果表明,建立的模型是可行的,提出的突防弹道设计方法是快速有效的。     

灰色Verhulst神经网络组合预测区域空域流量

能够对区域空域的流量做出准确的预测,可以为空中交通管理部门协调航班运行,减缓空域内航路的拥堵提供重要依据.运用灰色Verhulst模型与神经网络的组合模型对区域航班流量进行预测,并结合华东地区飞行流量的数据样本训练并测试模型.结果显示,由组合模型得出的流量预测值与实际值较吻合,说明组合模型比单种预测方法能够更为准确地对区域空域流量做出预测.     

基于梯度提升决策树的航班延误分类预测

考虑航空交通网络状态特征对航班延误的影响,将上游的航班延误状态特征加入到预测因素中,并使用梯度提升决策树(Gradient Boost Decision Tree,GBDT)的方法构建了航班延误预测模型.与以往的决策树算法、SVM分类算法、RF算法相比,GBDT算法在航班延误分类预测上具有更高的准确度,可有效提高机场运行管理效率.