基于二层分解技术和改进极限学习机模型的PM_(2.5)浓度预测研究

准确的PM_(2.5)浓度预测对于保护公众健康和提高空气质量有重要意义,然而,由于PM_(2.5)浓度序列的随机性、非线性以及非平稳性等特征增加了对其准确预测的难度.本文提出了一种基于二层分解技术和改进极限学习机(ELM)模型的PM_(2.5)浓度预测方法,该方法融合了快速集成经验模态分解(FEEMD)和变分模态分解(VMD)两种分解技术以及经过差分演化(DE)算法优化的ELM模型.为了验证所提出预测方法的有效性,本文使用该方法对北京市和石家庄市的PM2.5浓度序列进行了预测研究.结果表明:1)相比于单层分解技术,本文提出的二层分解技术可以更加有效地降低PM2.5浓度序列的非线性及非平稳性特征;2)基于二层分解技术的DE-ELM预测模型可以显著提高PM_(2.5)浓度的预测精度.     

基于低秩矩阵分解的遥感图像薄云去除方法

为了较好地去除遥感图像中的薄云遮挡,还原地表图像,提出了一种利用低秩矩阵分解的遥感图像薄云去除算法。该算法根据薄云图像的低秩特性,将图像进行低秩矩阵分解,得到背景、前景和薄云图像。然后将去除薄云信息后的前景和背景信息相融合,得到地物成分。将该算法与其他传统算法应用在卫星影像数据上,对薄云去除效果运用主客观指标进行比较。实验结果表明,该算法能够克服传统算法中细节丢失以及去除不完全的问题,不仅能够在不同地物场景下对薄云进行去除,而且能够较好地保留地物的细节信息。     

基于卷积核分解的深度CNN模型结构优化及其在小图像识别中的应用

小图像由于像素少、分辨率低、整幅图像包含信息较少,识别较为困难。目前优秀的深度卷积神经网络模型多为大图像而设计,而用于小图像的模型则存在着层次不够深、难以对特征进行充分抽象的不足。本文基于VGG19模型,依据卷积核分解的原理,设计了一种KDS-DCNN模型,模型深度达到31层,解决了目前超深度模型不能直接用于小图像识别的问题,实验表明该方法不但提升了识别性能,而且还降低了模型的时间复杂度。在CIFAR-10、CIFAR-100和SVHN三个数据集上的验证结果显示,KDS-DCNN模型性能优越,其识别错误率分别降低到29.46%、6.02%和2.17%。     

雾霾约束下的长江经济带能源效率的空间差异研究

运用非径向、非角度的SBM模型,将雾霾因素作为非期望产出纳入能源效率中,对长江经济带地区11省2006—2015年能源效率水平进行测度,并运用离差分解模型对省际之间的差异性进行分析。研究表明:在考虑雾霾因素后长江经济带地区的能源效率水平均有所下降;长江经济带能源效率水平总体差异是由上、中、下游地区内部带来的,而上游地区内部差异是影响长江经济带总体差异的主要来源,地区内的发展水平差距大制约了长江经济带绿色可持续发展。因此在雾霾硬约束下协调三大地区内部省际间经济、环境以及能源消费之间的关系是实现区域协调、健康的发展的关键。     

基于制造任务分解的云资源匹配方法的研究

针对目前信息数据的迅猛发展,许多公司开始了资源云端的应用。为了实现云制造资源与制造任务间的准确匹配,在云制造资源的特点和分类基础上,对制造任务的分解和制造资源的匹配方法进行研究。首先将企业的制造生产任务进行分解描述,使之与云制造资源分类属性间的匹配变得可行。采用资源类型、资源基本信息和服务质量三种算法完成云制造资源的匹配,最后通过实例验证了匹配方法的有效性。     

基于目标空间分区的稳态高维多目标进化算法

针对高维多目标优化中Pareto非劣候选解所占比例很大,常用的先考虑收敛性再考虑分布性的多目标进化算法面临选择压力衰减的问题,提出一种先考虑分布性再考虑收敛性的高维多目标进化算法——基于目标空间分区的稳态高维多目标进化算法(SS-OSP).该算法先采用目标空间分区策略将种群按照权重向量分为多个子空间,在每个子空间中按照分解方法中的聚合函数选择个体;然后,考虑到常规的PBI聚合函数的罚参数在进化过程中一直保持不变的情况,提出一种自适应PBI聚合函数;最后,仿真实验结果表明所提出的算法与其他三种算法相比,具有更好的收敛性和分布性.     

基于EMD的数据驱动模型在径流预测中的应用

为提高径流预测的准确性,提出一种经验模态分解EMD(Empirical Mode Decomposition)与数据驱动模型相结合的径流预测方法。该方法运用EMD将汾河上游兰村、汾河水库和上静游三个水文站年径流序列分解为随机分量和趋势分量,分别选择合适模型对各分量进行合理预测,再拟合各分量预测结果得到最终的年径流预测值。结果表明,通过EMD分解,预测效果有明显提高,满足规范要求,计算方法可行。预测结果可为汾河上游防洪抗旱规划,水资源管理提供科学的依据。     

基于误差修正与深度强化学习的原油期货价格预测研究

准确预测原油价格一直都是政府管理决策部门、投资主体和学术界关注的重点.然而由于货币政策、地缘政治等多样化风险因素相互作用,原油价格表现出更加复杂的非线性特征,使得原油价格预测面临着前所未有的挑战.本文以INE和WTI原油期货市场为研究对象,通过基于数据分解、强化学习集成策略和误差修正技术构建的原油价格预测模型(PVMD-QSBT-ECS)开展实证研究.首先运用自适应权重的粒子群优化算法(particle swarm optimization, PSO)优化的变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)对原油期货价格序列进行分解;然后利用Q学习算法(Q-learning, QL)确定堆叠式长短期记忆网络(stacked bidirectional long short-term memory, SBiLSTM)、双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit, BiGRU)和时域卷积网络(temporal convolutional network, TCN)的最优权重组合以构建集成预测模型,而后对预测结果...     

我国铁矿消费强度与钢铁冶炼及加工业的关系

简要分析了我国改革开放以来铁矿消费强度的阶段性变化特征,建立了铁矿消费强度的增量分解模型,应用国民经济投入产出表中数据,分时段对铁矿消费强度进行了增量分解计算和分析.结果表明,2002年前,资本形成以低于或基本等于GDP的增速增长,钢铁冶炼及加工业的铁矿消耗系数下降,致使铁矿消费强度降低;2002~2010年间,资本形成增速高于GDP增速,钢铁冶炼及加工业产出效益下降、铁矿消耗系数升高,致使铁矿消费强度大幅上升.因此,钢铁冶炼及加工业需要解决的主要矛盾是淘汰过剩的低端产能和推动产品结构升级,降低整个经济的铁矿消费强度,达到产业健康稳定发展的目的.     

燃烧室流动混合过程的代理模型

为了构建适用于燃烧室冷态流动混合过程的代理模型(surrogate model,SM)的方法，该文研究了构建过程中的关键步骤，通过使用Latin超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)方法进行样本选取，在完成数值模拟后使用本征正交分解提取样本间的主要特征进行降维，再通过Kriging插值法完成工况插值。结果表明：该构建方法能够处理冷态高速、高湍流度、强旋流动和燃料/空气掺混，精度高于国际平均水平。同时，该文提出了构建方法的应用准则，为后续更复杂、包含燃烧反应过程以及结构变化的燃烧室SM构建奠定基础。