[發明專利]一種養殖水質的非線性組合預測方法及系統

在審

• 申請號: 201711297240.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108038571A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 徐龍琴;劉雙印;曹亮;黃運茂;田允波;張世龍;鄭建華;陳國利
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提出了一種養殖水質的非線性組合預測方法及系統，其中該方法包括：基于監測到的養殖水質信號獲取水質特征分量；對所述水質特征分量中的不同頻率區間進行不同的濾波處理，以生成對應不同頻率區間的待預測數據；針對不同的頻率區間的待預測數據，選取不同的預測方法進行單項預測，以獲取多個預測特征；當所述單項預測的精度達到預設要求時，對各所述預測特征進行組合優化處理，以生成預測結果；當所述組合優化處理達到預設的要求，基于所述預測結果生成養殖水質的非線性組合預測模型。以此通過本發明實施例的方案提高了對養殖水質預測的精度。

技術領域

本發明涉及水質預測領域，特別涉及一種養殖水質的非線性組合預測方法及系統。

背景技術

現有的水質養殖越來越需要精確的水質數據；但是首先水質所包括的特征數據很多，且相互影響的關系復雜；另外現有的水質預測的精度不夠，無法滿足需要。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提出了一種養殖水質的非線性組合預測方法及系統，用于提高水質監測的精度。

具體的，本發明提出了以下具體的實施例：

本發明實施例提出了一種養殖水質的非線性組合預測方法，包括：

基于多個預設特征提取算法對監測到的養殖水質信號進行信號分解，以獲取水質特征分量；

對所述水質特征分量按照不同頻率區間進行不同的濾波處理，以生成對應不同頻率區間的待預測數據；

針對不同的頻率區間的待預測數據，選取不同的預測方法進行單項預測，以獲取多個預測特征；其中，各所述單項預測的方式對應不同的頻率區域；各所述預測特征對應有各自的權重系數；

當各所述單項預測的精度達到預設要求時，對各所述預測特征以及所述權重系數進行非線性方式的組合優化處理，以生成預測結果；

當所述組合優化處理達到預設的要求，綜合所述預測結果以及所述權重系數生成養殖水質的非線性組合預測模型。

在一個具體的實施例中，所述頻率區間包括：低頻區間、中頻區間、高頻區間；

所述濾波處理包括針對所述低頻區間進行濾波處理的低頻濾波處理、針對所述中頻區間進行濾波處理的中頻濾波處理、針對所述高頻區間進行濾波處理的高頻濾波處理。

在一個具體的實施例中，所述單項預測的方法包括：ARMA預測方法、多層多層神經網絡預測方法、支持向量機預測方法；

其中，所述ARMA預測方法是針對低頻濾波處理后得到的待預測數據進行單項預測的預測方法；所述多層多層神經網絡預測方法是針對中頻濾波處理后得到的待預測數據進行單項預測的預測方法、所述支持向量機預測方法是針對高頻濾波處理后得到的待預測數據進行單項預測的預測方法。

在一個具體的實施例中，所述單項預測的精度是否達到預設要求是通過誤差評估方法來進行評估的；其中，所述誤差評估方法包括：均方誤差、或評價絕對誤差、或評價絕對百分比誤差、對數誤差平方和來進行評估的；

或基于根據所獲取的預測特征以及對應的權重系數與根據參考特征以及參考特征對應的權重系數之間的差值是否小于預設值來進行的判斷；若判斷結果為小于，則確定所述單項預測的精度達到預設要求；如判斷結果為大于或等于，則確定所述單向預設的精度未達到預設要求；

各待預測數據對應有各自的權重系數；該方法還包括：

當所述單項預測的精度沒有達到預設要求時，通過所述誤差評估方對各所述預測方法的參數以及各待預測數據的權重進行調整后，再次對調整后的待預測數據進行預測。

在一個具體的實施例中，各所述預測特征對應有各自的權重系數；所述組合優化處理是通過群集智能多目標優化算法來實現的；