科创中国
一种水质预测方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-12-06 13:36:35
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 黄哲芬 | 2023-12-06 13:36:35
本发明提出一种水质预测方法,所述方法利用回归型支持向量机SVR算法来预测水中的溶解氧,通过人工免疫算法AIA来优化回归型支持向量机SVR中的参数C和参数g以减少人为因素的主观影响并提高支持向量机的泛用性和性能,所述方法将向量机模型的输出与各类水质参数进行相关性计算,选出相关性系数较高的水质参数作为模型的输入,以提升算法的准确性;本发明的预测值更接近真实值,性能更优越。改进后的算法可用于溶解氧的早期预报。
水质预测方法，所述方法利用回归型支持向量机SVR算法来预测水中的溶解氧，通过人工免疫算法AIA来优化回归型支持向量机SVR中的参数C和参数g以减少人为因素的主观影响并提高支持向量机的泛用性和性能，所述方法将向量机模型的输出与各类水质参数进行相关性计算，选出相关性系数较高的水质参数作为模型的输入，以提升算法的准确性。
湖泊水质影响了其周围生物包括人类的用水安全，为了能够提前做出防范措施，需要对水质进行预测。传统的预测算法由于水质系统的复杂性而难以形成有效的非线性系统。
目前，现有的技术包括利用灰色神经网络对水质做出预报，然后通过马尔科夫矫正误差残值，这种方法可以修正数值比较容易接近真实数值；有利用灰色神经网络和人工神经网络相结合，利用该算法对水质进行预测；还有通过细分外推极限法和多参考数加权的模糊预测法对时间序列进行了优选,检测结果表明细分外推极限法设计的时间序列预测能够获得良好的检测结论。
发明人：陈爱华 郑金洪 黄健萌 占沛远 范贵源 张传琦 何惺福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。
本发明提出了一种新型水质预测方法：利用相关性系数选取水质数据作为算法的输入节点，避免在预测不同水质数据时因选取输入节点的错误导致预测数据效果不理想。并通过人工免疫算法改进回归型支持向量机的参数C和参数g。由于人工免疫算法不仅拥有优秀的寻优能力，同时其引入繁殖概率这一概念，保证了抗体的多样性，使得算法避免进入局部最优解。本发明方法可以快速预测湖泊未来的水质变化，避免水体的恶化。
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