基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型城市土地集約利用中觀評(píng)價(jià)

針對(duì)已有的遺傳bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土地利用變化預(yù)測(cè)模型存在bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點(diǎn)不易確定、創(chuàng)建過(guò)程煩瑣等問(wèn)題,本文利用輸入層與隱藏層神經(jīng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量關(guān)系原理確定隱層節(jié)點(diǎn),在sheffield工具箱環(huán)境下進(jìn)行遺傳算法的編程,簡(jiǎn)化遺傳bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土地利用變化預(yù)測(cè)模型的創(chuàng)建.結(jié)果表明,利用輸入層和隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)量關(guān)系創(chuàng)建的遺傳bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土地利用變化預(yù)測(cè)模型,可以實(shí)現(xiàn)土地利用變化的預(yù)測(cè),而且在效率和精度上均優(yōu)于傳統(tǒng)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,且操作簡(jiǎn)便.

第47卷第6期廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)vol.47no.6 2008年11月journalofxiamenuniversity(naturalscience)nov.2008 基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程估價(jià)模型及其應(yīng)用 葉青,王全鳳 (華僑大學(xué)土木工程學(xué)院,福建泉州362021) 收稿日期:20080414 基金項(xiàng)目:福建省自然科學(xué)基金(2008j0196)資助 email:yeqing@hqu.edu.cn 摘要:基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程估價(jià)模型具有高度的容錯(cuò)性和較強(qiáng)的泛化能力,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)并行處理的方式能快速準(zhǔn) 確地估算出工程造價(jià).本文根據(jù)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理,選取福建泉州地區(qū)的21組工程實(shí)例來(lái)建立模型,其中19組為訓(xùn)練樣 本,2組為檢測(cè)樣本,確定了13個(gè)主要造價(jià)

分析了傳統(tǒng)的工程偽裝評(píng)價(jià)方法的不足，較全面地考慮了影響工程偽裝效能的因素，建立了客觀的評(píng)價(jià)模型，設(shè)計(jì)了兩級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，初步提出了評(píng)價(jià)模型中各因素的指標(biāo)級(jí)，構(gòu)建了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程偽裝效能評(píng)估系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程偽裝效能的客觀評(píng)估。

為了研究隧洞施工安全評(píng)價(jià)方法,以某正在施工的隧洞為背景,確定了24個(gè)安全評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)了隧洞施工的多層前饋bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立了較為完善的基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隧洞施工安全評(píng)價(jià)體系模型,并驗(yàn)證了其實(shí)用性。對(duì)背景工程進(jìn)行了施工安全評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果與工地實(shí)地考察結(jié)果一致,說(shuō)明所建立的隧洞施工安全評(píng)價(jià)模型的有效性和實(shí)用性。

文中從城市道路利用者的基本感受角度出發(fā),提出一套科學(xué)合理的城市道路交通滿意度評(píng)價(jià)體系,利用層次分析法與bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最終確定評(píng)價(jià)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)城市道路交通系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,以期找出解決問(wèn)題的有效途徑,為城市交通管理部門提供科學(xué)的決策依據(jù),最終提高城市道路交通的服務(wù)質(zhì)量。

指出了土地適宜性評(píng)價(jià)是土地利用總體規(guī)劃的一個(gè)重要研究專題，通過(guò)評(píng)價(jià)可以為土地利用現(xiàn)狀分析、土地利用及土地開發(fā)和充分、合理利用土地資源提供科學(xué)依據(jù)。研究了現(xiàn)行土地適宜性評(píng)價(jià)的理論與方法，分析了以往土地適宜性評(píng)價(jià)方法存在的不足，提出了利用改進(jìn)的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行土地適宜性評(píng)價(jià)的辦法。

基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的巖土工程預(yù)測(cè)模型研究——bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)機(jī)制，通過(guò)訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，達(dá)到對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類、模式判別、聯(lián)想記憶等能力，巖土工程的災(zāi)害預(yù)測(cè)問(wèn)題可以看作是一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題，而巖土工程中變形情況的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型的研究是礦山、建筑、水利等工...

為提高坡耕地產(chǎn)量,保護(hù)水土流失,分析不同下墊面土壤侵蝕量的預(yù)測(cè)方法,以2000~2001遼寧北部典型坡耕地?cái)?shù)據(jù)為樣本,建立bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)土壤侵蝕量預(yù)測(cè)模型,應(yīng)用2002年土壤侵蝕量數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果表明:采用三層bp網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),輸入層為4個(gè)神經(jīng)元,分別為徑流量、降雨量、有機(jī)質(zhì)、覆蓋度,輸出層為土壤侵蝕量。預(yù)測(cè)值的合格率為80%,精度較高,具有很好的預(yù)測(cè)性能。

bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)機(jī)制,通過(guò)訓(xùn)練和學(xué)習(xí),達(dá)到對(duì)知識(shí)進(jìn)行分類、模式判別、聯(lián)想記憶等能力,巖土工程的災(zāi)害預(yù)測(cè)問(wèn)題可以看作是一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題,而巖土工程中變形情況的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型的研究是礦山、建筑、水利等工程的一項(xiàng)重要課題,近年來(lái)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展有了巨大的飛躍,呈現(xiàn)出"實(shí)時(shí)"、"遠(yuǎn)程"、"非接觸"的特點(diǎn)。針對(duì)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型監(jiān)測(cè)在巖土工程方面的應(yīng)用,應(yīng)用bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖土工程安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析,說(shuō)明了隱含層數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果誤差的影響。通過(guò)比對(duì),選擇了誤差最小的較優(yōu)組合對(duì)巖土工程進(jìn)行預(yù)測(cè)。

在理清土地集約利用內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,分別從評(píng)價(jià)尺度、指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)模型這4個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有的城市土地集約利用評(píng)價(jià)相關(guān)研究工作進(jìn)行了梳理、分析與總結(jié),指出了每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件,并對(duì)城市土地集約利用研究工作做出了展望。

根據(jù)河南省的區(qū)域特點(diǎn),依據(jù)土地可持續(xù)利用的要求,構(gòu)建包含資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)4個(gè)子指標(biāo)系統(tǒng)的河南省土地可持利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與土地可持續(xù)利用評(píng)價(jià)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;運(yùn)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)河南省土地可持續(xù)利用水平進(jìn)行定量評(píng)價(jià),結(jié)果是河南省土地利用處于中等可持續(xù)水平;對(duì)影響河南省土地可持續(xù)利用度的主要因素進(jìn)行分析,認(rèn)為耕地短缺、經(jīng)濟(jì)水平不高,水資源嚴(yán)重短缺是影響河南省土地可持續(xù)利用度的主要因素,并提出了提高河南省土地可持續(xù)利用度的有關(guān)建議。

以蘇北城市道路園林植物造景為例,構(gòu)建蘇北城市道路園林植物造景的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,輸入層選用景觀藝術(shù)性、地域特色、持續(xù)特性、綠化成本、形態(tài)造型、樹種選擇,輸出層選用印象成績(jī),利用matlab2011a進(jìn)行評(píng)價(jià).研究結(jié)果表明,bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性復(fù)雜系統(tǒng)中具有高效的仿真能力和逆向輸出特性,在蘇北城市道路園林植物造景中評(píng)價(jià)誤差低于5%,精度高,因此可以運(yùn)用于城市園林規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià).

以蘇北城市道路園林植物造景為例,構(gòu)建蘇北城市道路園林植物造景的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,輸入層選用景觀藝術(shù)性、地域特色、持續(xù)特性、綠化成本、形態(tài)造型、樹種選擇,輸出層選用印象成績(jī),利用matlab2011a進(jìn)行評(píng)價(jià).研究結(jié)果表明,bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在非線性復(fù)雜系統(tǒng)中具有高效的仿真能力和逆向輸出特性,在蘇北城市道路園林植物造景中評(píng)價(jià)誤差低于5%,精度高,因此可以運(yùn)用于城市園林規(guī)劃設(shè)計(jì)評(píng)價(jià).

文章建立了具有18項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)和3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑學(xué)專業(yè)評(píng)估模型,通過(guò)對(duì)評(píng)估結(jié)果的預(yù)測(cè),使得各個(gè)院?？梢愿玫淖栽u(píng)以加強(qiáng)建筑學(xué)本科教學(xué)的管理,提升建筑學(xué)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)。通過(guò)實(shí)證檢驗(yàn)表明,基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的評(píng)價(jià)模型在建筑學(xué)專業(yè)評(píng)估中的應(yīng)用是可行的。

采用comgis(組件式地理信息系統(tǒng))技術(shù)開發(fā)了結(jié)合專業(yè)震害分析模型的建筑物震害評(píng)估系統(tǒng),討論了基于bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和gis耦合模型的多層磚房震害預(yù)測(cè).研究表明:水平成層土地震反應(yīng)分析程序shake91在vb菜單下可直接調(diào)用,實(shí)現(xiàn)地震動(dòng)影響場(chǎng)計(jì)算的模塊化;bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于建筑物震害預(yù)測(cè)中,能達(dá)到較理想的效果,其計(jì)算模型在系統(tǒng)菜單下可直接調(diào)用;系統(tǒng)的gis空間分析功能可使震害預(yù)測(cè)結(jié)果與建筑物信息進(jìn)行空間匹配,實(shí)現(xiàn)地震災(zāi)害損失快速評(píng)估.

根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和工程造價(jià)估算的特點(diǎn),通過(guò)研究工程造價(jià)的構(gòu)成,建立了工程造價(jià)估算模型.從模型調(diào)試和測(cè)試結(jié)果來(lái)看,經(jīng)測(cè)算其精度基本可以滿足實(shí)際工程投資估算的需要,模型具有較好的應(yīng)用價(jià)值.

軌道交通費(fèi)率清分的實(shí)質(zhì)是在不同線路下網(wǎng)絡(luò)客流分布的問(wèn)題。在充分考慮乘客出行路徑選擇多要素的基礎(chǔ)上,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌道交通客流清分模型。將影響乘客出行路徑選擇的多要素分為確定性要素和不確定性要素,通過(guò)樣本訓(xùn)練神經(jīng)元的抑制系數(shù)和激勵(lì)系數(shù),結(jié)合轉(zhuǎn)換函數(shù)將結(jié)果傳導(dǎo)給輸出層輸出。與傳統(tǒng)模型相比,該模型更符合乘客出行選擇的多要素心理。最后通過(guò)對(duì)比客流調(diào)查結(jié)果和logit模型表明,在排除其他要素的干擾下,該方法能夠較好的實(shí)現(xiàn)客流在不同線路的清分。

針對(duì)傳統(tǒng)住宅特征價(jià)格模型特征變量多、變量間存在多重共線性等問(wèn)題,提出采用主成分分析(pca)和bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相集成的方法對(duì)傳統(tǒng)模型加以改進(jìn),即先利用pca對(duì)特征變量進(jìn)行降維并消除變量之間的相關(guān)性,然后運(yùn)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性適應(yīng)性信息處理能力對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真.最后用青島市西海岸新區(qū)70套商品住宅樣本數(shù)據(jù)對(duì)改進(jìn)模型進(jìn)行了檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)模型的平均預(yù)測(cè)誤差為0.75%,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的特征價(jià)格模型.

快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行工程造價(jià)估算對(duì)控制工程成本具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理和對(duì)工程特征的分析,確定了6個(gè)工程特征類目作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入向量,提出了基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程造價(jià)快速估算模型,并選取已建住宅工程為估價(jià)實(shí)例。經(jīng)驗(yàn)算,其精度可以滿足實(shí)際工程投資估算和設(shè)計(jì)概算的需要。因此,用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速估算工程造價(jià)是行之有效的。

在分析普通混凝土強(qiáng)度影響因素基礎(chǔ)上,選取混凝土配料中7個(gè)因素作為輸入值,混凝土28d強(qiáng)度作為輸出值建立了混凝土強(qiáng)度預(yù)測(cè)的bp網(wǎng)絡(luò)模型。討論了模型的學(xué)習(xí)樣本、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)精度的影響,選出最佳網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置。實(shí)例證明模型預(yù)測(cè)精度高。

采用bp人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過(guò)構(gòu)建遼陽(yáng)市城市土地利用效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,對(duì)2000~2009年遼陽(yáng)市城市土地利用效益進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:遼陽(yáng)市近10年的城市土地利用效益水平呈不斷上升趨勢(shì)。

對(duì)大中型水庫(kù)移民后期扶持效果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可掌握和了解后期扶持政策實(shí)施情況,以河南省淅川縣水庫(kù)搬遷安置移民為例,基于水庫(kù)移民后期扶持監(jiān)測(cè)評(píng)估調(diào)查數(shù)據(jù),構(gòu)建了移民風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)該縣后期扶持效果進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,淅川縣大部分地區(qū)在后期扶持政策實(shí)施后移民的生產(chǎn)生活水平均得到了不同程度的恢復(fù)和提高,與監(jiān)測(cè)評(píng)估綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相吻合,可見該模型用于水庫(kù)移民后期扶持效果風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可行、有效。