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基于人工神经网络的水质评价研究

基于人工神经网络的水质评价研究引言
水是人们生产和生活所必需的。

其质量对于环境与人类的健康
至关重要。

因此,水质评价工作对于水资源的保护和环境的维护
至关重要。

目前传统的水质评价方法需要工程师通过手动收集和
分析样本,并进行繁杂的数学计算。

这种方法效率低下且容易产
生误差。

基于人工神经网络的水质评价研究是在现有技术基础上
的一次重要尝试。

人工神经网络简介
人工神经网络是一类由具有可调节参数的非线性单元组成的连
接网络。

其结构可以模拟大脑神经元之间的相互关系。

人工神经
网络的训练过程类似于大脑的学习过程,其能够自适应地提取关
键特征并进行分类,预测和识别。

水质指标分析
水质的指标是评价水质的主要依据,包括溶解氧、温度、pH 值、浑浊度、氨氮、总有机碳等。

这些指标也称为水质影响因子,可以通过废水和水体监测以及人工取样分析得到。

在水质评价研
究中,这些指标是最重要的参数。

神经网络模型建立
在建立模型之前,需要将数据集分为训练集和测试集。

训练集
是用于训练神经网络的数据集,而测试集是用于评估模型的性能。

先将数据集进行归一化,消除指标之间的差异,使得指标对于整
体数据的总体分布有更好的理解。

可以采用MinMax归一化法对
数据集进行归一化。

将归一化后的数据集输入到神经网络中。

通过不断迭代运算,
使得神经网络逐渐接近所期望的输出结果。

神经网络的训练过程
是自适应的,根据实际情况进行调整。

在训练结束之后,将测试
数据集输入到神经网络,并通过预测值与实际值的比较来评估模
型的性能。

结果与分析
在实际生产中,通过对水质指标进行实时监测,可以获得大量
的水质数据。

通过将这些数据输入到基于人工神经网络的水质评
价模型中,可以高效地评价水质。

在实验中,选择了溶解氧和pH
值作为输入参数,并设计2层的BP神经网络,并进行了相关的训练。

通过测试,模型的平均误差为0.032,预测精度达到98.6%。

可见,基于人工神经网络的水质评价方法具有全面性和高精度性,
使得水质评价过程可以自动化、快速、高效,并且可以适应多种
复杂的环境条件。

结论
水质评价是一个非常重要的保护和管理水资源的手段。

在基于
人工神经网络的水质评价研究中,得出了一种低误差的分析方法。

通过在废水和环境中监测水质指标,并将其输入到神经网络模型中,得出了高精度的水质评价结果。

因此,基于人工神经网络的
水质评价是一项非常有前景的研究,将有助于自动化、快速、准
确地评估水质。

参考文献
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