本文基于主因子分析的改进BP神经网络瓦斯涌出量预测模型,旨在提高瓦斯涌出量预测的效率和准确率。该模型采用主因子分析法对变量进行降维处理,结合遗传算法(GA)和附加动量法,优化BP神经网络的初始权值和阈值。模型在603个时间步长内达到收敛,平均相对误差约为0.58%,预测精度和效率均优于其他神经网络模型。
关键词:瓦斯涌出量、主因子分析、BP神经网络、遗传算法(GA)、动量项
知识点:
1. 主因子分析(Principal Factor Analysis):是一种降维技术,用于将高维数据降低到低维空间,保留原始数据的主要信息。 在本文中,主因子分析法用于降维处理瓦斯涌出量预测模型中的变量。
2. BP神经网络(Back Propagation Neural Network):是一种常用的神经网络模型,用于解决非线性分类和回归问题。在本文中,BP神经网络用于建立瓦斯涌出量预测模型。
3. 遗传算法(Genetic Algorithm):是一种优化算法,用于搜索最优解。 在本文中,遗传算法用于优化BP神经网络的初始权值和阈值。
4. 动量项(Momentum Term):是一种加速神经网络训练的技术,能够提高神经网络的收敛速度。在本文中,动量项用于加速BP神经网络的训练。
5.瓦斯涌出量预测(Gas Emission Prediction):是指预测矿井瓦斯涌出量的技术。在本文中,基于主因子分析的改进BP神经网络模型用于预测瓦斯涌出量。
6. 神经网络模型优化(Neural Network Model Optimization):是指通过优化神经网络模型的参数和结构,以提高模型的预测准确率和效率。在本文中,遗传算法和动量项用于优化BP神经网络模型。
7. 数据降维(Data Dimensionality Reduction):是指将高维数据降低到低维空间,减少数据维数的技术。在本文中,主因子分析法用于降维处理瓦斯涌出量预测模型中的变量。
8. 反向传播算法(Back Propagation Algorithm):是一种用于训练神经网络的算法,能够快速收敛到最优解。在本文中,反向传播算法用于训练BP神经网络模型。
9. 机器学习(Machine Learning):是一种人工智能技术,用于让计算机自动学习和改进。在本文中,机器学习技术用于建立瓦斯涌出量预测模型。
10. 深度学习(Deep Learning):是一种机器学习技术,用于处理复杂数据和模型。在本文中,深度学习技术用于建立基于主因子分析的改进BP神经网络模型。
本文提出了基于主因子分析的改进BP神经网络瓦斯涌出量预测模型,该模型能够提高瓦斯涌出量预测的效率和准确率,为矿井安全生产提供了有价值的参考。