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学术讲座—细颗粒沉积物沉降速度预测的机器学习模型应用

发布时间:2024-10-08浏览次数:10

讲座题目细颗粒沉积物沉降速度预测的机器学习模型应用
主办单位土木工程学院
联合主办单位
讲座人陈仁杰讲座人
职称
副高主持人陈军浩
讲座类型自然科学讲座对象全校师生时间2024-10-10 09:30
地点思源楼六楼会议室




陈仁杰,副教授,2019年获马来西亚马来亚大学环境工程博士学位,现就职于马来西亚拉曼大学李光前工程学院土木工程系。研究方向为气候变化背景下的洪水、干旱和水资源管理,涉及计算模拟、决策支持系统的开发、人工智能和优化模型的研究,主持或参与多项国家和国际研究项目,已在知名SCI期刊中发表31篇研究论文。
讲座
主要内容

沉积物管理是实现水资源可持续发展和水体健康的重要因素之一,尤其是在应对水库、河流及其他水域中的细颗粒沉积物时。然而,由于现场测试的复杂性和成本高昂,再加上细颗粒沉积物的复杂物理化学特性,解决与沉降速度相关的问题仍然充满挑战。细颗粒沉积物的沉降速度受多种水力因素影响,这增加了对其预测的难度。因此,机器学习模型在这一领域具有广泛的应用潜力,能够作为预测细颗粒沉积物沉降速度的有效工具。

在本研究中,开发了三种基于机器学习的模型,分别是径向基函数神经网络(RBFNN)、反向传播神经网络(BPNN)和自组织特征映射(SOFM),用于预测水体中细颗粒沉积物的沉降速度。这些模型采用了四个关键的水力参数,包括进口深度、颗粒尺寸及相对x和y轴的颗粒位置,来构建模型输入。为了评估这些模型的性能,引入了五种不同的统计衡量标准,包括均方根误差(RMSE)、纳什效率系数(NSE)、平均绝对误差(MAE)、平均值占比(MVAF)和总方差解释(TVE)。结果显示SOFM模型在捕捉细颗粒沉积物沉降速度方面具有较好的预测性能,展示了机器学习技术在水资源管理中的潜在应用价值。