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基于随机森林和长短期记忆神经网络的气温预测研究

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基于随机森林和长短期记忆神经网络的气温预测研究

作者：刘丹秀安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的快速发展与不断成熟,机器学习开启了其应用的广阔天地,涉及图像识别与自然语言处理等多个方面;同时机器学习也为海量气象数据的处理与预测问题打开了新思维。从古至今,气象问题影响着人类生活的方方面面,人类一直致力... 详细信息

随着计算机技术的快速发展与不断成熟,机器学习开启了其应用的广阔天地,涉及图像识别与自然语言处理等多个方面;同时机器学习也为海量气象数据的处理与预测问题打开了新思维。从古至今,气象问题影响着人类生活的方方面面,人类一直致力于实现对于气象问题的精准预测,此间又以准确预测未来时刻的气温值以及准确捕捉未来气象的动态变化情况更具有现实研究价值。气象系统是一个受多因素影响的复杂系统,多数的气象数据都是时间序列数据,具有相似的特性。本文对气象数据进行整理、清洗、填补以及分析后,发现数据中存在季节性和周期性特性,并且时间序列数据存在自相关性。对比于传统的单因素时序预测模型,如SARIMA模型,文章以机器学习中长短期记忆神经网络和随机森林模型两种多因素预测模型为研究方法,然后计算各影响因素与气温特征的相关系数,并结合散点图筛选出与气温特征强相关的多个因素。针对序列的季节特性被忽略的问题,文章考虑将序列中的季节特征进行独热编码,量化成数值变量。实验表明:加入季节变量的两种模型均有着更佳的预测性能。同时,由于随机森林模型在构建过程中涉及到众多超参数,故提出采用两种搜索算法优化参数,确保模型最优化。更进一步,针对气温序列的自相关问题,构建长短期记忆网络,设置了滑动窗口以确保网络能学习到足够的信息,此外,为了应对网络过拟合、梯度爆炸等问题,在LSTM层引入Early-Stopping机制,结果表明改进后的LSTM模型预测精度始终较高,收敛速度快。为了比较多个改进模型的预测能力,分别进行了短期预测和中短期预测实验。结果表明,各模型在短期预测时的误差更小,预测值更接近实际值,且改进的LSTM模型的预测误差比其他模型低约3%,有着更优的拟合效果。

关键词：气温预测季节性长短期记忆网络相关分析随机森林

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语文阅读教学中书面语感的培养策略

福建教育学院学报 2021年第11期22卷 46-47页

作者：刘丹秀东山第一中学福建东山363400

语文能力是一个多层次、多侧面的复杂系统,语感是它的核心,书面语感是重要组成部分。阅读教学中教师要培养训练学生的书面语感,根据选文的特点开展多种形式文体训练。

关键词：语文教学书面语感阅读训练

基于AcciMap-BN的城镇燃气管网生产安全事故致因分析

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油气储运 2024年第2期43卷 189-199页

作者：孙逸林郑小强刘丹秀贺艳艳西南石油大学经济管理学院四川省成都市610500 西南石油大学·能源安全与低碳发展重点实验室深圳市燃气集团股份有限公司

【目的】中国城镇燃气管网生产安全事故近年来呈现频发态势,对公共安全造成了严重的负面影响。现有研究缺乏对城镇燃气管网生产安全事故致因的量化剖析,亦未明确不同类型事故的关键致灾路径。探讨城镇燃气管网生产安全事故典型致因及最... 详细信息

【目的】中国城镇燃气管网生产安全事故近年来呈现频发态势,对公共安全造成了严重的负面影响。现有研究缺乏对城镇燃气管网生产安全事故致因的量化剖析,亦未明确不同类型事故的关键致灾路径。探讨城镇燃气管网生产安全事故典型致因及最大致因链,能够为保障燃气行业安全生产提供理论依据和实践支撑。【方法】基于对中国2014—2022年间322起典型事故的回顾,识别运营、施工、第三方破坏3类主要事故类型;集成事故地图(Accident Map,AcciMap)模型与贝叶斯网络(Bayesian Network,BN)建立分析框架,基于客观数据量化剖析风险因素及其逻辑关系,从而有效降低主观意见造成的偏差。【结果】3类事故的发生概率从高至低依次为第三方破坏事故、施工事故、运营事故;其最大致因链均涉及政府政策与预算、监管机构与组织、企业管理3个层级;不良社会环境负面影响、人员违规指挥和违章作业、第三方单位违章或野蛮施工分别是运营、施工、第三方破坏事故的核心诱因;政府部门安全监管不力是事故的客观根源,相关企业安全管理制度缺欠则是主观关键原因。【结论】应基于协同视角,针对最大致因链和高敏感度节点采取风险防控措施。地方政府应修订相关法律,提升应急能力,加强安全监管;燃气企业应完善相关制度,提高施工质量,强化巡线检修;第三方单位应深化同政府和燃气企业的协作,共建管网安全保护体系。

关键词：燃气管网生产安全事故事故致因 AcciMap模型贝叶斯网络

城镇燃气管网施工事故风险耦合机理及关键因素分析

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中国安全生产科学技术 2023年第10期19卷 5-12页

作者：孙逸林郑小强刘丹秀贺艳艳李洪兵西南石油大学经济管理学院四川成都610500 西南石油大学能源安全与低碳发展重点实验室四川成都610500 深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518049 四川师范大学工学院四川成都610101

为研究我国城镇燃气管网施工事故风险耦合机理及关键因素,将风险因素划分为人、机、环、管4类,风险耦合界定为单、双、多因素,进而基于2016—2022年间我国国内158起城镇燃气管网施工事故调查报告,采用N-K模型测度风险耦合水平,运用SNA... 详细信息

为研究我国城镇燃气管网施工事故风险耦合机理及关键因素,将风险因素划分为人、机、环、管4类,风险耦合界定为单、双、多因素,进而基于2016—2022年间我国国内158起城镇燃气管网施工事故调查报告,采用N-K模型测度风险耦合水平,运用SNA方法辨识关键风险因素与风险关系。研究结果表明:事故发生概率取决于风险耦合水平,耦合水平与参与因素的数量成正比;4类因素耦合水平较高,人员风险对耦合影响较大;得到关键因素与关键关系,并根据关键因素和关键关系提出风险防控对策。研究结果可为保障城镇燃气管网施工安全提供一定参考。

关键词：燃气管网风险耦合关键因素 N-K模型社会网络

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新生儿也要检查肾脏 A06

南京日报

作者：通讯员刘丹　记者倪秀萍

本报讯（通讯员刘丹记者倪秀萍） 2个月为50名患儿进行了肾积水手术，最小的年龄仅27天。昨天，记者从市儿童医院了解到，“问题奶粉事件”中，很多前来检查的婴幼儿未查出尿结石倒查出肾积水。专家表示，这说明肾积水在婴幼儿中有...

本报讯（通讯员刘丹记者倪秀萍） 2个月为50名患儿进行了肾积水手术，最小的年龄仅27天。昨天，记者从市儿童医院了解到，“问题奶粉事件”中，很多前来检查的婴幼儿未查出尿结石倒查出肾积水。专家表示，这说明肾积水在婴幼儿中有一定发病率，应引起家长警惕。　　该院

关键词：

来源： cnki报纸评论

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基于时间序列的季节性气温预测研究

安徽建筑大学学报 2022年第3期30卷 83-89页

作者：赵成兵刘丹秀谢新平刘静安徽建筑大学数理学院安徽合肥230601

气温的变化受风速、湿度、日照时数等因素的影响,可以通过分析这些因素预测气温的变化情况。考虑到气温序列中存在季节特性,采用One-Hot编码方法提取气温序列中的季节性信息,并作为随机森林模型的输入特征,对月平均气温进行拟合与预测... 详细信息

气温的变化受风速、湿度、日照时数等因素的影响,可以通过分析这些因素预测气温的变化情况。考虑到气温序列中存在季节特性,采用One-Hot编码方法提取气温序列中的季节性信息,并作为随机森林模型的输入特征,对月平均气温进行拟合与预测。由于模型构建时涉及众多超参数,文中利用随机搜索和网格搜索两种算法优化模型中的超参数。结果表明:考虑季节性的随机森林模型拟合效果优于简单随机森林模型,预测数据变化趋势与实际观测基本一致,拟合精度可以达到96.14%。经两种方法对超参数寻优之后,模型拟合精度可以达到96.45%。

关键词：随机森林自回归移动平均模型平均温度季节性 Python

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关于拉普拉斯变换的几个定理

南阳理工学院学报 2021年第2期13卷 122-124页

作者：赵成兵刘丹秀刘慧慧安徽建筑大学数理学院安徽合肥230022

拉普拉斯变换及其逆变换在积分计算和求解微分方程中有着很多重要的应用,本论文主要研究一维和二维拉普拉斯变换,分别得到它们的功率定理和自相关定理,且讨论了二维拉普拉斯变换的留数定理以及它的微分性质。

关键词： Laplace变换功率定理自相关定理微分性质

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二类区域函数的Cauchy积分

南阳理工学院学报 2020年第4期12卷 119-120,128页

作者：赵成兵刘慧慧刘丹秀安徽建筑大学数理学院安徽合肥230022

本论文主要研究函数可以展开成傅立叶级数形式的Cauchy积分,考虑在二种一般区域情况下的Cauchy积分的表达式,得到她们的Cauchy积分表达式,丰富了单位圆情况下的结果。

关键词： Cauchy积分傅立叶级数单位圆区域

我国城镇燃气管网生产安全事故统计与宏观规律分析

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武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2023年第5期45卷 675-680,703页

作者：孙逸林郑小强刘丹秀贺艳艳李洪兵西南石油大学经济管理学院四川成都610500 西南石油大学中国能源指数研究中心四川成都610500 西南石油大学能源安全与低碳发展重点实验室四川成都610500 深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518049 四川师范大学工学院四川成都610101

为探讨我国城镇燃气管网生产安全事故一般性规律及其核心诱因,运用统计分析法,从时间、地域、等级、类型、核心诱因5个维度出发,综合分析2013—2022年间我国330起城镇燃气管网生产安全典型事故。结果表明:第三季度是事故高发期;湖北、... 详细信息

为探讨我国城镇燃气管网生产安全事故一般性规律及其核心诱因,运用统计分析法,从时间、地域、等级、类型、核心诱因5个维度出发,综合分析2013—2022年间我国330起城镇燃气管网生产安全典型事故。结果表明:第三季度是事故高发期;湖北、山东、四川3省的事故数量和死亡人数位居前列,分别占全国总数的24.85%和28.65%;事故数量和死亡人数在2013—2021年间呈现波动递增趋势,2017和2021年分别为其峰值;一般事故的数量最多,占93.03%;第三方破坏事故最常见,占65.76%;由管理不善和违章作业所诱发事故的死亡人数最高,占74.59%;由第三方单位违规破坏所造成事故的数量最多,占64.55%;2022年起开展的燃气安全专项整治行动成效显著,但整体安全生产形势仍然比较严峻;政府部门应完善安全管理制度体系并深化监管力度;燃气企业应人、技、管“三防”措施并进,与政府部门共同遏制事故的再次发生。

关键词：城镇地区燃气管网生产安全事故统计分析宏观规律

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