[發明專利]水體質量預測方法、終端設備及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201811584729.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109740804B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王丹;王純斌;趙神州;覃進學;藍科
• 申請（專利權）人: 成都四方偉業軟件股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 11371 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 蘇勝

1.一種水體質量預測方法，其特征在于，包括：

S1根據水體質量參數構建水體質量預測模型，所述水體質量預測模型包括輸入層、徑向基層及輸出層，所述徑向基層包括八個徑向基，由所述輸入層到所述徑向基層采用非線性變換，由所述徑向基層到所述輸出層為線性變換；

S2將所述水體質量預測模型中所有的權值和神經元閾值作為輸入向量，初始化第一預定數量的輸入向量的值；

S3根據所述輸入向量的值與目標函數對所述第一預定數量的輸入向量進行尋優操作以確定最優輸入向量；

S4將第二預設數量的輸入向量進行柯西擾動得到所述第二預設數量的輸入向量對應的新值；

S5對所述第二預設數量的輸入向量對應的新值進行所述尋優操作，及根據對應的尋優結果更新所述最優輸入向量；

S6將除更新后的最優輸入向量之外的其他所有輸入向量分為兩組；

S7根據第一組中的每一輸入向量的最近鄰輸入向量的值計算該輸入向量對應的新值，及根據預設水下地標算子、光照高斯分布算子、溶解度濃度柯西分布算子、食物分布高斯分布算子及水流因子計算第二組中輸入向量對應的新值；

所述水流因子采用進行計算，其中，Z_i為所述第二組中輸入向量，r5表示所述水流因子；

S8根據第一組中所有輸入向量的新值及第二組中所有輸入向量的新值對兩組輸入向量進行所述尋優操作，根據對應的尋優結果再次更新所述最優輸入向量；

S9將所述再次更新后的最優輸入向量中權值和閾值賦予所述水體質量預測模型，通過樣本數據對水體質量預測模型進行訓練，并繼續執行步驟S3及S3之后所有步驟直至達到預設條件后停止訓練，根據訓練好的水體質量預測模型進行水體質量預測。

2.根據權利要求1所述的水體質量預測方法，其特征在于，每一徑向基均采用如下所示的神經元模型公式：

其中，Q為徑向基層的輸出，n為輸入層中水體質量參數的個數，w_i為第i個水體質量參數對應的權值，x_i為輸入層中第i個水體質量參數，b為神經元閾值。

3.根據權利要求1所述的水體質量預測方法，其特征在于，通過下述公式對所述第一預定數量的輸入向量的值進行初始化：

x_ij＝β(x_up-x_down)+x_down

其中，x_ij為輸入向量的值，β為混沌隨機數，其取值范圍為(0，1)，[x_down,x_up]為x_ij的定義域。

4.根據權利要求1所述的水體質量預測方法，其特征在于，所述“根據所述輸入向量的值與目標函數對所述第一預定數量的輸入向量進行尋優操作以確定最優輸入向量”包括：

分別將每一輸入向量中權值和閾值賦予所述水體質量預測模型，通過預定樣本數據對每一輸入向量對應的水體質量預測模型進行訓練得到水體質量的預測值，其中，所述樣本數據中包括水體質量的實際值；

將每一輸入向量對應的樣本數據的數目、水體質量的預測值及水體質量的實際值通過所述目標函數后得到對應目標值，所述目標函數為：

其中，g為目標函數，k為每一輸入向量對應樣本數據的數目，為每一輸入向量中第i個樣本數據通過所述水體質量預測模型后輸出的水體質量的預測值，y_i為每一輸入向量中第i個樣本數據的水體質量的實際值；

將所有輸入向量的目標值進行排序，選取最小目標值對應的輸入向量作為最優輸入向量。