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一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法技术

技术编号:43684139 阅读:32 留言:0更新日期:2024-12-18 21:04
本发明专利技术属于水利工程技术领域,涉及一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,包括如下步骤:收集水工结构不同空间部位的泄洪振动数据,划分输出特征和输入特征;采用计算Pearson相关系数和最大信息系数的方法对输入特征重要性进行排序与筛选,筛除最不相关的输入特征;对筛选后的输入特征进行归一化和滑移窗口迭代预测模式预处理;建立BO‑CNN‑BiLSTM‑CA并行网络模型,将预处理后的数据输入网络模型,进行超参数的优化并对振动响应进行预测;采用偏依赖理论为贝叶斯超参数优化的合理性提供解释;本发明专利技术可以有效提升振动预测模型的预测性能和超参数优化过程的可信度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水利工程,具体涉及一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法


技术介绍

1、近年来,随着水工建筑物向着高水头、大流量和结构轻型化发展,泄流诱发结构振动的问题越来越突出。当振幅超过结构规定的允许值时,持续强烈的振动极有可能导致结构发生疲劳破坏。国内外因流激振动而导致大坝、导墙、门机梁失事案例屡见不鲜,开展泄洪过程中水工结构的振动响应预测研究,对保障水利枢纽的安全运行有着重要的现实意义。

2、传统的水工结构振动预测方法存在一系列缺陷:基于物理驱动的数值模型通常依赖于理想化的假设和简化的模型结构,无法完全捕捉实际工程应用的复杂环境;基于深度学习的数据驱动模型在时间序列预测中虽然呈现出高效准确的结果,但众多超参数的优化选择直接影响模型预测准确性;数据驱动模型的复杂性和决策背后的复杂逻辑常常使得优化过程呈现出“黑箱”特性,不透明的超参数优化过程影响了预测模型的可信度。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,为水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述超参数优化的合理性解释是由偏依赖理论提供的,所述合理性解释的过程是将预测变量集合z分为不相交的子集zs和zc,即z=(zs, zc),那么子集zc的部分依赖函数为:

3.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述皮尔逊相关系数是用于量化两个连续变量之间线性关系的强度和方向的,对于n维输入特征x和y,其皮尔逊相关系数由下式计算得到:

4.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述超参数优化的合理性解释是由偏依赖理论提供的,所述合理性解释的过程是将预测变量集合z分为不相交的子集zs和zc,即z=(zs, zc),那么子集zc的部分依赖函数为:

3.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述皮尔逊相关系数是用于量化两个连续变量之间线性关系的强度和方向的,对于n维输入特征x和y,其皮尔逊相关系数由下式计算得到:

4.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述最大信息系数是基于互信息来计算变量间相关程度的,设有输入特征x和y,对于由其样本{(xi, yi), i=1, 2, …, n}组成的有序对集合d,在二维平面上分别沿x轴方向分割成a段,沿y轴方向分割成b段,得到a×b的网格g,令d|g表示集合d中的点落在网格g上的概率分布,并记i(d|g, a, b)为该分割情形下对应的x和y互信息估计值;对于不同的划分网格g,可以估计出不同的互信息i(d|g, a, b)值,记i*(d, a, b)为所有不同划分g下的互信息最大值,即:

5.根据权利要求1所述的一种水工结构泄洪振动响应的超参数优化预测的方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王硕张燎军尹国江
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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