NARX神经网络在大坝变形预测中的应用

• 作者: 范哲南 刘小生
• 来源期刊: 人民黄河
• 学科: 地球科学
• 关键词: 大坝变形 变形预测 神经网络 NARX 评价模型指标
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 工程勘测设计
• 页码范围: 125-128
• 页数: 4页
• 分类号: P258
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1379.2022.02.025

摘要

针对大坝变形时间序列的非线性及形变值累计特性,引入NARX神经网络进行分析并实现变形预测.首先,NARX神经网络通过非线性自回归网络与外源输入相结合,较好地解决了传统BP神经网络存在的收敛速度慢和易陷入局部极值等问题;其次,建立基于NARX神经网络的大坝变形预测模型,对原始数据预处理后采用周期为输入序列、变形值为输出序列训练模型;最后,以官地水电站大坝监测序列为例验证NARX神经网络模型预测性能.结果表明,在MSE、MAPE及RMSE三项精度指标测算中,BP神经网络分别为5.10 mm2、30％、3.31 mm,而NARX神经网络分别为0.78 mm2、12％、2.21 mm,均小于BP神经网络的,说明了 NARX神经网络模型具有更高的预测精度.此外,NARX神经网络预测模型收敛时间为0.36 s,收敛速度较BP神经网络有较大提升.