Improved prediction of chlorophyll-a concentrations in reservoirs by GRU neural network based on particle swarm algorithm optimized variational modal decomposition

粒子群优化 过度拟合 人工神经网络 算法 计算机科学 生物系统 人工智能 生物
作者
Xihai Zhang,Xianghui Chen,Guochen Zheng,Guangli Cao
出处
期刊:Environmental Research [Elsevier BV]
卷期号:221: 115259-115259 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.envres.2023.115259
摘要

The accurate and reliable prediction of chlorophyll-a (Chl-a) concentration is of great significance in reservoir environment management and pollution control. To improve the accuracy of Chl-a index prediction, a novel hybrid water quality prediction method was proposed for gated recurrent unit (GRU) neural network based on particle swarm algorithm optimized variational modal decomposition (PV-GRU). The results showed that the variational mode decomposition (VMD) optimized by particle swarm optimization (PSO) in this study effectively reduced the non-smooth of water quality data. In addition, the GRU neural network reduced the risk of overfitting the deep-learning model with small sample data. Overall, the PV-GRU prediction model exhibited significant superiority in predicting non-smooth and non-linear Chl-a sequences with a relatively small sample size. The prediction errors of PV-GRU model were all less than those of other comparative models, and the fitting determination coefficient R2 was 94.21%. These results indicated that the proposed PV-GRU model can effectively predict the content of Chl-a in reservoirs, which provides an alternative new method for water quality prediction to prevent and control eutrophication in reservoirs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Lynn发布了新的文献求助10
1秒前
青云客发布了新的文献求助10
1秒前
sci01完成签到,获得积分10
1秒前
可靠豌豆发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
kilin发布了新的文献求助10
2秒前
失眠冰露关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
aajhajkahna应助花棠采纳,获得10
3秒前
3秒前
能干的谷蕊完成签到,获得积分10
3秒前
0077完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
清心发布了新的文献求助10
3秒前
打烊完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
马嘚嘚完成签到 ,获得积分10
5秒前
鳗鱼柚子发布了新的文献求助10
5秒前
kaizt完成签到,获得积分10
6秒前
cracker发布了新的文献求助10
6秒前
江子川发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
江子川发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
所所应助eas采纳,获得10
6秒前
传奇3应助黄柯钦采纳,获得50
6秒前
丘比特应助9y6采纳,获得10
6秒前
江子川发布了新的文献求助10
7秒前
orixero应助卡汁采纳,获得10
7秒前
江子川发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
甜蜜的手套应助lili采纳,获得10
7秒前
xin完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
超帅富完成签到,获得积分10
9秒前
chaijianan完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7553444
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9135999
关于积分的说明 19525200
捐赠科研通 7144975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260578
关于科研通互助平台的介绍 2427198
邀请新用户注册赠送积分活动 2249654