人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有很強(qiáng)的非線性映射能力和并行性、自適應(yīng)、容錯(cuò)性及自學(xué)能力，已廣泛應(yīng)用于包括環(huán)境在內(nèi)的多學(xué)科領(lǐng)域。環(huán)境影響預(yù)測(cè)始終是環(huán)境評(píng)價(jià)中的一個(gè)難點(diǎn)，本文將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境影響評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)當(dāng)中，通過(guò)案例研究用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決環(huán)境評(píng)價(jià)中因果關(guān)系復(fù)雜的非確定性推理、預(yù)測(cè)和分類等問(wèn)題。
　　 本文以湖北省黃石市陽(yáng)新縣城北工業(yè)園規(guī)劃環(huán)境影響評(píng)價(jià)為案例，選擇人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的BP 網(wǎng)絡(luò)，徑向基網(wǎng)絡(luò)和自組織競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)等三種網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)

2、其進(jìn)行環(huán)境影響現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，并對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果作對(duì)比分析，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和模擬，結(jié)果說(shuō)明BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬結(jié)果比其它兩種方法更貼近環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀。同時(shí)對(duì)不同參數(shù)選取得到的結(jié)果進(jìn)行分析，并經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的不斷調(diào)整提高評(píng)價(jià)結(jié)果的精度，總結(jié)出各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型在環(huán)境評(píng)價(jià)應(yīng)用過(guò)程中參數(shù)的選取方法。
　　 在此基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，本文提出三種預(yù)測(cè)思路：一是根據(jù)大氣污染物的濃度受大氣擴(kuò)散條件及人為活動(dòng)的影響的特點(diǎn)，提出根據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)段預(yù)測(cè)其

3、濃度的思路，二是根據(jù)污染因子在一定的時(shí)空范圍內(nèi)具有相對(duì)穩(wěn)定，提出根據(jù)已知濃度預(yù)測(cè)未來(lái)濃度的思路，三是根據(jù)某些污染因子之間存在內(nèi)在的聯(lián)系等特點(diǎn)，提出根據(jù)已知污染因子的濃度預(yù)測(cè)未知污染因子的濃度的思路。對(duì)于每種預(yù)測(cè)思路均采用多種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析，案例研究結(jié)果說(shuō)明，后兩種思路得到的預(yù)測(cè)效果較好。
　　 為了將模糊系統(tǒng)的模糊信息處理功能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，本文學(xué)習(xí)、研究了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并選用兩種預(yù)測(cè)思路將模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

4、模型應(yīng)用在陽(yáng)新縣大氣和長(zhǎng)江武漢段的預(yù)測(cè)案例中，得到了較好的預(yù)測(cè)效果，說(shuō)明模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的確體現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)。
　　 通過(guò)以上工作，本文總結(jié)出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意：①神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有幾十種，應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)各自的特點(diǎn)選擇合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。②網(wǎng)絡(luò)主要參數(shù)的選擇在評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)至關(guān)重要，需要通過(guò)反復(fù)試算進(jìn)行調(diào)整，尋找最佳的隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)、學(xué)習(xí)率和訓(xùn)練次數(shù)等。③訓(xùn)練樣本應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)篩選與處理，以保證網(wǎng)絡(luò)模擬的準(zhǔn)確性。
　　 神