基于神经网络的水产养殖水质预测模型研究

水产养殖池塘是一个多变量、非线性和大时延系统,很难用传统方法建立水质预测的精确模型.神经网络具有良好的非线性函数逼近能力,非常适合处理水质预测等复杂问题.利用BP神经网络模型,通过自适应的动态学习方法和模型优化,采用MATLAB神经网络工具箱建立了水产养殖水环境因子pH值预测模型.在预测模型中输入测试样本,将预测结果与实测值进行比较,平均相对误差小于1％.结果表明,所构建的基于自适应BP算法的水产养殖水质预测模型具有良好的精确性和准确性,能有效地预测养殖池塘的水质状况.     

模糊方法改进的反向传输神经网络预测南美白对虾养殖的水质

在南美白对虾高密度、规模化围塘养殖生产中,水质参数的监测、评价及预警是至关重要的。以杭州市某南美白对虾基地日常养殖水质为研究对象,选取温度、pH值、溶解氧、氧化还原电位等4项指标作为预测参数,建立拓扑结构为40-14-4的3层前馈反向传输(back propagation,BP)神经网络模型,即以连续10个时间单位的预测变量为输入层,隐含层节点数为14个,输出层变量为温度、pH值、溶解氧和氧化还原电位。为克服传统BP神经网络存在的收敛速度慢、易陷入震荡和泛化能力不强等缺点,采用模糊方法优化了自适应变步长BP神经网络算法,缩短了BP神经网络的训练时间,提高了网络收敛效率与稳定度。结果表明,以模糊方法改进的BP神经网络(FABPM)方法具有收敛速度快、预测精度高、稳定度好等特点,对选取的4项水质指标都给出了较好的训练与预测结果,预测的平均相对误差小于2.5%,从而为水产养殖水质预测与评价提供了一种新方法。     

基于LabVIEW的工厂化养殖

以封闭式循环水养殖为代表的工厂化水产养殖是世界水产养殖的发展方向,工厂化养殖具有节地、节水、养殖周期短、产量高、易于管理、不受季节变化的限制、效益高等优点,符合我国人多地少、水资源短缺的基本国情.介绍了工业化养殖系统中涉及的装备技术,包括去除固体废弃物和水溶性有害物质、杀菌消毒、增氧、调温、水质测控.介绍了水质在线监测系统的组成,指出了该技术应用于养殖业的重大意义,同时提供了在线监测的指标对象,以及分析的方法和仪器.采用LabVIEW开发了一套水质在线监测系统,具有人机界面友好,数据采集、存储、信号处理及分析功能强大的优点.     

基于神经网络和遗传算法的池塘溶解氧预测模型

水产养殖池塘是一个多变量、非线性和大时延系统,其中溶解氧的预测也是一个复杂的问题。针对大连某水产养殖池塘,作者建立了一个基于Levenberg—Marquardt（LM）神经网络和遗传算法（GA）的溶解氧预测模型GA—LM,并将该模型与传统的BP神经网络进行比较分析。结果表明：使用本研究中建立的GA-LM模型预测的溶解氧值和实际测定值吻合较好,预测更为精准,运行时间明显减少。     

基于小波分解的凡纳滨对虾养殖水体水质的仿真研究

依据凡纳滨对虾养殖水体中测定的水质数据,利用ARMA 模型和神经网络模型两种方法对水质动态进行预测和分 析,提出了一种基于小波分解且针对凡纳滨对虾养殖水体水质预测的ARMA 模型,且ARMA（p,q）模型中的p 值和q 值分别为4和2。预测结果表明,所建立的预测模型精度较高。将ARMA 模型预测的结果与神经网络预测的结果进行了对比后发现,基于小波分解的ARMA 模型对对虾养殖水体水质预测的有效性和准确性优于神经网络预测模型。     

基于多网络融合的水体浊度预测方法

浊度是水产养殖中的重要水质指标,利用水质参数进行浊度预测对于水产养殖过程具有重要意义.该文提出一种基于改进的双向长短期记忆(BiLSTM)、残差网络(ResNet)和多头注意力机制网络(Multi-head Attention)相融合的浊度预测模型,并利用太湖水体数据进行验证.实验结果表明,该融合模型的R_(RMSE)...     

基于DBN-LSSVR的南美白对虾养殖溶解氧预测

为了提高南美白对虾(Litopenaeus vannamei)养殖溶解氧预测的精度,提出了深度信念网络融合最小二乘支持向量回归机(Deep belief nets-least squares support vector regression,DBN-LSSVR)的南美白对虾养殖溶解氧预测模型.首先,采用深度信念网络(Deep belief nets,DBN)方法,多尺度提取养殖水质时序数据的特征向量;然后,使用提取的养殖水质特征向量训练和优化DBN-LSSVR,构建了基于DBN-LSSVR的对虾养殖水质溶解氧预测模型;最后,以广州市番禺区南美白对虾养殖水质溶解氧实测数据为基础,对预测模型进行了实验验证,并与浅层BP神经网络、标准最小二乘支持向量回归机进行了对比分析.所构建的模型具有较高的预测精度和泛化性能,是一种有效的南美白对虾养殖溶解氧预测方法.     

基于PLC的工厂化水产养殖轨道式自动投饲系统设计与试验

为了减少工厂化水产养殖过程中的人工成本和饲料成本,设计了一种基于西门子S7-200PLC的轨道式工厂化水产养殖自动投饲系统.该系统自有电源供电,运行在高温、高湿的工厂化水产养殖车间鱼池上方的H型钢轨上,能够排除车间相关养殖设备对自动投饲系统运行的干扰,实现对工厂化水产养殖车间鱼池的准确定位、精准投饲和投饲数据记录储存.初步试验运行结果表明,工厂化水产养殖轨道式自动投饲系统能够稳定运行,行走速度10～13 m/min,投饲精度95.9％以上,定位精度最大偏差43 mm,满足初始方案设计要求.     

广东工厂化水产养殖发展前景与对策研究

为加快广东现代渔业发展,结合国内外工厂化水产养殖发展概况及广东发展现状,剖析了广东发展工厂化水产养殖的必然性和优势,并提出了适合广东工厂化水产养殖的发展对策,以期为广东工厂化现代渔业的合理快速发展提供参考.     

工厂化养殖场水质监测系统的研究和开发

分析了我国水产养殖水质检测系统的现状,指出工厂化养殖是当前的发展方向。研发了一种工厂化养殖场水质监测系统。从系统架构、关键技术、技术路线设计、系统功能开发等方面进行了阐述,并在硬件配置、精度控制、系统稳定性方面进行研究,开发了低成本的PC机检测软件和硬件系统。