基于PSO与LS-SVM的作物需水量预测
2018-11-01商志根段小汇
计算机与现代化 2018年10期
关键词:模型
商志根,段小汇
(盐城工学院电气工程学院,江苏 盐城 224051)
0 引 言
我国是一个贫水大国,人均水资源约为世界人均水平的1/4,然而我国农业用水约占总供水的80%,其中多用于灌溉。随着我国水资源供需矛盾日益突出,农业灌溉必须走上精细灌溉之路。对作物需水量做出准确预测,并按需灌溉,对农业工程中的节水灌溉具有重要意义[1]。
在农业工程中,通常有2种方法计算作物需水量:基于修正的Penman-FAO公式的估算方法与基于时间序列或回归模型的预测方法。修正的Penman-FAO公式是一种计算作物腾发量的方法,仅需气温、日照时数、水气压和风速等气象资料,是目前普遍应用的公式之一,然而该方法计算精度略低[2]。近年来,国际国内学者提出了基于时间序列、模糊理论、灰色理论与神经网络(Neural Network, NN)等模型的预测方法。张兵等人[3]提出了一种基于L-M算法训练的神经网络的作物需水量预测模型。夏泽豪等人[4]将灰色理论与神经网络相结合,提出一种新的基于灰色神经网络的作物需水量预测模型。孟丽丽等人[5]基于α-加权模糊线性回归模型预测作物需水量。因为神经网络可以逼近连续的非线性曲线,受到相关研究者的广泛关注[6]。但是,神经网络对权重向量初始值敏感,并且是一种大样本分析方法。
支持向量机(Support Vector Machine, SVM)采用结构风险最小化原则,对较少的样本,将样本数据映射到一个高维空间里,进而将数据间的关系用一种确定的方式表达[7]。LS-SVM(Least Squares SVM)是SVM的一种,它将SVM中的不等式约束改为等式约束,将训练集的误差平方和作为经验损失,于是SVM的二次优化问题转化为线性方程组问题。……
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