文档名：一种基于CEEMDANCPELM的池塘溶解氧预测模型研究
摘要：针对集约化水产养殖中水体溶解氧时间序列非线性、非稳定性特征导致的溶解氧预测模型构建难度大、预测精度不高的问题,提出一种基于自适应完备集合经验模态分解-聚类重构结构的偏最小二乘优化极限学习机溶解氧预测模型(CEEMDAN-CPELM).采用CEEMDAN方法将溶解氧数据流分解为不同频率的模态分量,并依据各分量的模糊熵值评估各分量的复杂度,利用K-medoids方法将所有分量按照模糊熵复杂度进行聚类,实现数据的分解-重构过程,降低溶解氧预测的难度;再利用偏最小二乘算法对极限学习机进行优化,提高模型的预测性能.最后,将CEEMDAN-CPELM模型应用到常熟养殖试验基地的水体溶解氧预测中.试验结果表明:基于CEEMDAN-CPELM的溶解氧预测模型的预测均方根误差值为0.959,明显低于GA-SELM、LSSVM和ELM等对比模型,验证了该预测模型的可行性和有效性.
Abstract：Aimingattheproblemofhighdifficultyandlowpredictionaccuracyduringdissolvedoxygenpredictionmodelingduetothenonlinearandunstablecharacteristicsofdissolvedoxygentimeseriesinintensiveaquaculture,acompleteensembleempiricalmodede-compositionwithadaptivenoise-clusteringreconstitutionandpartialleastsquaresoptimizedextremelearningmachinemodel(CEEM-DAN-CPELM)isproposed.TheCEEMDANmethodisusedtodecomposethedissolvedoxygendatastreamintomodefunctionsofdiffer-entfrequencies,andthecomplexityofeachcomponentisevaluatedbasedonitsfuzzyentropyvalue.TheK-medoidsmethodisusedtoclusterallfunctionsaccordingtotheirfuzzyentropycomplexity,achievingthedatadecompositionreconstructionprocessandreducingthedifficultyofdissolvedoxygenprediction.Then,partialleastsquaresalgorithmisusedtooptimizetheextremelearningmachineandimprovethepredictiveperformanceofthepredictionmodel.Finally,theCEEMDAN-CPELMmodelisappliedinaquacultureproductionatChangshuaquacultureexperimentalbase.TheexperimentalresultsshowthattherootmeansquareerrorvalueoftheproposedCEEM-DAN-CPELMmodelis0.959,whichissignificantlylowerthanthecomparisonmodelssuchasGA-SELM,LSSVM,andELM,verifyingthefeasibilityandeffectivenessofthepredictionmodel.
作者：施珮 匡亮 王泉 钱承山 袁永明 Author：SHIPei KUANGLiang WANGQuan QIANChengshan YUANYongming
作者单位：无锡学院物联网工程学院,江苏无锡214105;江苏省物联网设备超融合与安全工程研究中心,江苏无锡214105江苏信息职业技术学院物联网工程学院,江苏无锡214153无锡学院物联网工程学院,江苏无锡214105中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,江苏无锡214081
刊名：传感技术学报
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(1)
分类号：TP39TP212TP274.2
关键词：传感网络 溶解氧 预测 自适应完备集合经验模态分解 偏最小二乘法
Keywords：sensornetwork dissolvedoxygen prediction completeensembleempiricalmodedecompositionwithadaptivenoise partialleastsquares
机标分类号：
在线出版日期：2024年3月6日
基金项目：江苏省高校自然科学研究面上项目，无锡市太湖之光科技攻关项目，国家自然科学基金，南京信息工程大学滨江学院人才启动经费项目，江苏省教育科学十四五规划课题项目，江苏信息职业技术学院科研重点课题项目，江苏高校青蓝工程资助项目一种基于CEEMDAN-CPELM的池塘溶解氧预测模型研究[
期刊论文] 传感技术学报--2024, 37(1)施珮 匡亮 王泉 钱承山 袁永明针对集约化水产养殖中水体溶解氧时间序列非线性、非稳定性特征导致的溶解氧预测模型构建难度大、预测精度不高的问题,提出一种基于自适应完备集合经验模态分解-聚类重构结构的偏最小二乘优化极限学习机溶解氧预测模型(CE...参考文献和引证文献
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