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若干新型群体智能算法优化高斯过程回归的年降水量预测 被引量：6
1
作者 李杰 崔东文 《节水灌溉》 北大核心 2023年第7期96-103,109,共9页
为提高年降水量预测精度,提出一种基于小波包变换(WPT)和孔雀优化算法(POA)、沙猫优化(SCSO)算法、猎豹优化(CO)算法优化的高斯过程回归(GPR)预测模型,并将其应用于文山州年降水量预测研究。首先,利用WPT将实例1956-2021年降水量时间序... 为提高年降水量预测精度,提出一种基于小波包变换(WPT)和孔雀优化算法(POA)、沙猫优化(SCSO)算法、猎豹优化(CO)算法优化的高斯过程回归(GPR)预测模型,并将其应用于文山州年降水量预测研究。首先,利用WPT将实例1956-2021年降水量时间序列分解为1个周期项分量和3个波动项分量;其次,简要介绍POA、SCSO、CO算法原理,利用POA、SCSO、CO分别优化GPR超参数,建立WPT-POA-GPR、WPT-SCSOGPR、WPT-CO-GPR模型;最后,利用所建立的3种模型对年降水量周期项分量和波动项分量进行预测,将4个分量的预测结果加和重构后得到最终预测结果,并构建基于支持向量机(SVM)的WPT-POA-SVM、WPT-SCSOSVM、WPT-CO-SVM模型、基于RBF神经网络的WPT-POA-RBF、WPT-SCSO-RBF、WPT-CO-RBF模型和未经优化的WPT-GPR模型作对比分析模型。结果表明:①WPT-POA-GPR、WPT-SCSO-GPR、WPT-CO-GPR模型对年降水量预测的平均绝对百分比误差MAPE分别为0.52%、0.46%、0.48%,平均绝对误差MAE分别为5.80 mm、5.31 mm、5.25 mm,均方根误差RMSE分别为8.20 mm、7.72 mm、7.83 mm,确定性系数DC>0.99,预测效果优于其他7种模型,具有更高的预测精度和更好的泛化能力。②POA、SCSO、CO能有效优化GPR超参数,显著提高GPR预测性能。③所构建的3种模型具有普适性,为降水等时间序列预测研究提供参考。 展开更多
关键词 年降水量预测 高斯过程回归 孔雀优化算法 沙猫优化算法 猎豹优化算法 小波包变换 群体智能算法 算法对比
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基于数据处理与若干群体算法优化的GRU/LSTM水质时间序列预测 被引量：3
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作者 杨坪宏 胡奥 +1 位作者 崔东文 杨杰 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期45-53,共9页
为提高水质时间序列预测精度,提出一种基于小波包变换(WPT)和变色龙优化算法(CSA)、猎豹优化(CO)算法和山瞪羚优化(MGO)算法的优化门限循环控制单元(GRU)、长短期记忆神经网络(LSTM)的预测模型。首先利用WPT对pH值、DO、COD_(Mn)、NH_(3... 为提高水质时间序列预测精度,提出一种基于小波包变换(WPT)和变色龙优化算法(CSA)、猎豹优化(CO)算法和山瞪羚优化(MGO)算法的优化门限循环控制单元(GRU)、长短期记忆神经网络(LSTM)的预测模型。首先利用WPT对pH值、DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N时间序列进行平稳化处理,得到若干个规律性较强的子序列分量;其次简要介绍了CSA、CO、MGO算法原理,利用CSA、CO、MGO分别寻优GRU、LSTM超参数,建立WPT-CSA-GRU、WPT-CO-GRU、WPT-MGO-GRU、WPT-CSA-LSTM、WPT-CO-LSTM、WPT-MGO-LSTM模型;最后利用所建立的模型对pH值及DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N浓度各分量进行预测和重构,并建立WPT-GRU、WPT-LSTM和WPT-CSA-SVM、WPT-CO-SVM、WPT-MGO-SVM模型作对比分析模型,以云南省昆明市观音山断面为例,通过pH值及DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N浓度预测对模型进行了验证。结果表明:WPT-CSA-GRU、WPT-CO-GRU、WPT-MGO-GRU、WPT-CSA-LSTM、WPT-CO-LSTM、WPT-MGO-LSTM模型对实例pH值及DO、COD_(Mn)、NH_(3)-N浓度的预测精度优于其他对比模型,具有较好的预测效果,其中尤以WPT-CSA-GRU、WPT-CO-GRU、WPT-MGO-GRU模型的预测精度最高;CSA、CO、MGO能有效调优GRU、LSTM超参数,显著提高GRU、LSTM预测性能;所构建的6种模型预测精度高且计算规模小,是有效的水质时间序列预测模型,可为相关水质预测研究提供参考。 展开更多
关键词 水质预测 门限循环控制单元 长短期记忆神经网络 小波包变换 变色龙优化算法 猎豹优化算法 山瞪羚优化算法
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猎豹优化算法在水资源优化配置中的应用
3
作者 姚柳杉 赵雪花 +2 位作者 武雯昱 武茜茜 陈攀 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期135-141,149,共8页
水资源优化配置能够解决区域水资源短缺及不合理利用问题,近年来优化算法成为获得水资源优化配置结果的重要工具。为有效缓解现有优化配置算法中存在的收敛缓慢、局部优化和早熟等问题,介绍了一种新型的元启发式算法:猎豹优化算法(the C... 水资源优化配置能够解决区域水资源短缺及不合理利用问题,近年来优化算法成为获得水资源优化配置结果的重要工具。为有效缓解现有优化配置算法中存在的收敛缓慢、局部优化和早熟等问题,介绍了一种新型的元启发式算法:猎豹优化算法(the Cheetah Optimizer,CO),利用该算法收敛速度快、鲁棒性强、寻优能力强等优点,将其运用至水资源优化配置问题中。以太原市为研究区域,建立了以经济效益、社会效益和生态效益为目标的水资源优化配置模型,采用CO求解该模型,并与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)结果进行对比分析。结果表明:CO的污染物排放总量在规划年(2030)控制目标内,区域用水满意度达到0.98,能够满足基本用水和发展用水需求;与现状年(2020)相比,生活用水占比下降22.58%,三次产业用水占比分别上升10.53%、25.81%、12.5%,地表水和地下水供水比例分别降低21.70%、11.14%,回用水和引黄水供水比例分别提高了5.43%、27.40%,符合太原市水资源配置思路,验证了CO的有效性;与GA相比,CO的区域满意度、综合用水价值和配水公平性分别提高了7.10%、3.57%和56.52%,污染物排放量和缺水率分别降低了3.11%和3.85%,同时有更好的协调性,验证了CO的优越性。研究成果表明用CO求解水资源优化配置模型合理可行,为水资源优化配置模型求解提供了新方法。 展开更多
关键词 猎豹优化算法 水资源 优化配置 满意度 用水价值
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猎豹算法优化的车用PMSM控制策略研究
4
作者 乔月阳 王靖岳 +1 位作者 李浩 王哲 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第8期48-54,共7页
为了解决电机响应速度慢、抗干扰能力不足的问题,研究了PI控制器控制技术。根据矢量控制原理搭建了永磁同步电机矢量控制模型。为提升控制系统面对转速变化的动态性能,根据模糊控制原理设计了模糊PI转速控制器,增加了系统的响应速度。... 为了解决电机响应速度慢、抗干扰能力不足的问题,研究了PI控制器控制技术。根据矢量控制原理搭建了永磁同步电机矢量控制模型。为提升控制系统面对转速变化的动态性能,根据模糊控制原理设计了模糊PI转速控制器,增加了系统的响应速度。针对模糊控制设计过程中存在主观性及不同工况下控制器参数选择较难等问题,提出了一种基于猎豹算法与模糊PI相结合的智能控制策略,解决系统参数匹配问题。在Matlab/Simulink搭建相关模型并进行仿真。仿真结果表明:通过猎豹算法能够迅速得到模糊PI控制器的最佳参数,使电机的转速响应更快,抗干扰性更强,使控制系统具有更好的动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 模糊控制 猎豹优化算法 MATLAB/SIMULINK
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