基于时空优化长短期记忆网络与烟花算法的AQI预测

基于时空优化长短期记忆网络与烟花算法的AQI预测

论文摘要

针对传统深度学习模型在预测空气质量指数(air quality index,AQI)时,难以从时间角度建模、网络超参数选取困难等问题,提出一种基于长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和烟花算法(fireworks algorithm,FWA)的AQI预测模型LSTM-FWA。首先,以武汉市历史空气质量和气象监测数据为研究对象,利用LSTM网络中隐含层节点之间相互连接的结构特点,对空气质量的时间变化特征进行建模;接下来,考虑到种群多样性和并发性,将烟花算法应用到超参数组合优化问题中;最后,对模型输入分别进行时间、空间、时空角度的优化,实验结果表明基于时空优化的LSTM-FWA模型预测性能提升最为明显。将LSTM-FWA与其他预测模型进行比较,并全面分析不同模型在各种优化策略下的性能。实验结果显示,本文提出的时空优化LSTM-FWA模型对于AQI预测具有最优的性能。

论文目录

  • 0引言
  • 1基于LSTM和FWA的AQI预测模型
  •   1.1 LSTM模型结构
  •   1.2基于FWA的超参数优化
  •   1.3 LSTM-FWA的AQI预测模型
  • 2时空优化策略
  •   2.1基于时间的优化
  •   2.2基于空间的优化
  •   2.3基于时空的优化
  • 3实验数据与性能指标
  •   3.1数据获取
  •   3.2空缺数据插值
  •   3.3数据标准化
  •   3.4预测性能指标
  • 4实验结果与分析
  •   4.1不同预测模型的性能对比
  •   4.2 LSTM的超参数寻优法比较
  •   4.3优化策略对比
  •   4.4与已有参数优化深度学习模型比较
  •   5结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵俭辉,董婷,蔡波

    关键词: 预测,长短期记忆网络,烟花算法

    来源: 武汉大学学报(理学版) 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 环境科学与资源利用,自动化技术

    单位: 武汉大学计算机学院,武汉大学国家网络安全学院

    基金: 中央高校基本科研业务费专项资金(2042018gf0037)

    分类号: X51;TP18

    DOI: 10.14188/j.1671-8836.2019.03.004

    页码: 250-262

    总页数: 13

    文件大小: 1552K

    下载量: 445

    相关论文文献

    • [1].算法:一种新的权力形态[J]. 治理现代化研究 2020(01)
    • [2].算法决策规制——以算法“解释权”为中心[J]. 现代法学 2020(01)
    • [3].面向宏观基本图的多模式交通路网分区算法[J]. 工业工程 2020(01)
    • [4].算法中的道德物化及问题反思[J]. 大连理工大学学报(社会科学版) 2020(01)
    • [5].算法解释请求权及其权利范畴研究[J]. 甘肃政法学院学报 2020(01)
    • [6].算法新闻的公共性建构研究——基于行动者网络理论的视角[J]. 人民论坛·学术前沿 2020(01)
    • [7].算法的法律性质:言论、商业秘密还是正当程序?[J]. 比较法研究 2020(02)
    • [8].关键词批评视野中的算法文化及其阈限性[J]. 学习与实践 2020(02)
    • [9].掌控还是被掌控——大数据时代有关算法分发的忧患与反思[J]. 新媒体研究 2020(04)
    • [10].美国算法治理政策与实施进路[J]. 环球法律评论 2020(03)
    • [11].算法解释权:科技与法律的双重视角[J]. 苏州大学学报(哲学社会科学版) 2020(02)
    • [12].大数据算法决策的问责与对策研究[J]. 现代情报 2020(06)
    • [13].大数据时代算法歧视的风险防控和法律规制[J]. 河南牧业经济学院学报 2020(02)
    • [14].风险防范下算法的监管路径研究[J]. 审计观察 2019(01)
    • [15].模糊的算法伦理水平——基于传媒业269名算法工程师的实证研究[J]. 新闻大学 2020(05)
    • [16].算法推荐新闻对用户的影响及对策[J]. 新媒体研究 2020(10)
    • [17].如何加强对算法的治理[J]. 国家治理 2020(27)
    • [18].“后真相”背后的算法权力及其公法规制路径[J]. 行政法学研究 2020(04)
    • [19].算法规制的谱系[J]. 中国法学 2020(03)
    • [20].论算法排他权:破除算法偏见的路径选择[J]. 政治与法律 2020(08)
    • [21].政务算法与公共价值:内涵、意义与问题[J]. 国家治理 2020(32)
    • [22].算法的法律规制研究[J]. 上海商业 2020(09)
    • [23].新闻算法分发对隐私权的冲击及规制[J]. 青年记者 2020(27)
    • [24].算法如何平等:算法歧视审查机制的建立[J]. 南海法学 2020(02)
    • [25].蚁群算法在文字识别中的应用研究[J]. 信息与电脑(理论版) 2019(22)
    • [26].大数据聚类算法研究[J]. 无线互联科技 2018(04)
    • [27].RSA算法的改进研究[J]. 计算机与网络 2018(14)
    • [28].智能时代的新内容革命[J]. 国际新闻界 2018(06)
    • [29].改进的负载均衡RSA算法[J]. 电脑知识与技术 2018(25)
    • [30].基于深度学习的视觉跟踪算法研究综述[J]. 计算机科学 2017(S1)

    标签:;  ;  ;  

    基于时空优化长短期记忆网络与烟花算法的AQI预测
    下载Doc文档

    猜你喜欢