基于灰狼群智能最优化的神经网络PM2.5浓度预测

被引:47
作者
石峰 [1 ]
楼文高 [1 ,2 ]
张博 [3 ]
机构
[1] 上海理工大学光电信息与计算机工程学院
[2] 上海商学院信息与计算机学院
[3] 上海理工大学出版印刷与艺术设计学院
关键词
灰狼优化算法; BP神经网络; PM2.5浓度预测; 预测模型; 空气污染物;
D O I
暂无
中图分类号
TP18 [人工智能理论];
学科分类号
140502 [人工智能];
摘要
针对目前PM2.5浓度测量成本高和测量过程繁杂等问题,建立了基于灰狼群智能最优化算法的神经网络预测模型。从非机理模型的角度,结合气象因素和空气污染物对上海市的PM2.5浓度进行预测,并使用平均影响值分析了影响PM2.5浓度的重要因素。使用灰狼群智能算法优化神经网络的过程中,引入了检验样本实时监控训练过程以避免发生"过训练"现象,确保建立的神经网络模型具有较好的泛化能力。实验结果表明:PM10对PM2.5的影响最为显著,其次是CO和前一天PM2.5。选取2016年11月1日—12日的数据进行验证,其平均相对误差为13.46%,平均绝对误差为8μg/m3,与粒子群算法优化的神经网络、BP神经网络模型及支持向量回归(SVR)模型的误差相比,平均相对误差分别下降了约3个百分点、5个百分点和1个百分点。因此,使用灰狼算法优化的神经网络更适合上海市PM2.5浓度的预测和空气质量的预报。
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