基于混沌支持向量機的采動地表變形分析及預(yù)計模型研究.pdf

1、地下開采范圍達(dá)到一定規(guī)模時,開采沉陷波及的范圍就會從巖體內(nèi)部發(fā)展到地表,引起地表移動變形。地表移動變形會帶來一系列的原生災(zāi)害和次生災(zāi)害。由于人類的生產(chǎn)和生活大部分都是在地表進(jìn)行的,所以地表移動變形對人類的影響較大。地表移動變形系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),在其演化過程中不斷地與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換,表現(xiàn)出很強的非線性特征。本文主要是基于混沌支持向量機算法進(jìn)行采空區(qū)地表移動變形分析及預(yù)測的研究。首先對變形分析及預(yù)計模型進(jìn)行了總結(jié)和分類,

2、即變形分析及預(yù)計的確定性模型、變形分析及預(yù)計的統(tǒng)計性模型和變形分析及預(yù)計的混合性模型,還對采空區(qū)地表移動變形預(yù)測模型進(jìn)行了研究。然后實現(xiàn)了混沌系統(tǒng)的預(yù)測程序,其中主要包括延遲時間的選取、嵌入維數(shù)的選取、混沌特征量的計算、基于GA-SVR算法的預(yù)測和基于最大Lyapunov指數(shù)法的預(yù)測等,并分別應(yīng)用典型的混沌系統(tǒng)Lorenz系統(tǒng)對程序進(jìn)行了驗證。驗證結(jié)果表明,程序可以應(yīng)用于其它混沌系統(tǒng)的特性判別及預(yù)測。隨后對系統(tǒng)混沌特性的判別方法進(jìn)行了研

3、究。通常方法是通過單一的幾何不變量來進(jìn)行判別,本文用定性與定量相結(jié)合的方式進(jìn)行混沌綜合判別,即定性判別方法選取功率譜分析的方法,定量判別的方法選取GP算法計算關(guān)聯(lián)維數(shù)和小數(shù)據(jù)量法計算最大Lyapunov指數(shù)的方法。將支持向量回歸算法應(yīng)用于地表移動變形時間序列預(yù)測,采用遺傳算法獲得支持向量機模型精度影響的三個參數(shù),即核函數(shù)類型及其參數(shù)取值、損失函數(shù)類型及其參數(shù)取值、懲罰參數(shù)C的取值。把支持向量機預(yù)測結(jié)果的平均絕對誤差作為適應(yīng)度函數(shù)。最后將