基于ABC算法優化BP神經網絡的霧霾天氣預測模型研究

劉云　張平華

摘 要：本文首先闡述了BP神經網絡和ABC算法的基本概念，結合現階段環境空氣質量需求，明確了霧霾天氣預測預警的必要性，然后結合安徽省大氣質量指數數據，從空氣質量等級評估、預測指標體系構建和霧霾天氣預測模型選擇等方面，研究了基于ABC算法優化BP神經網絡的霧霾天氣預警模型，以期進一步提高霧霾等級評估與預測的準確性，提高政府相關部門決策的時效性。

關鍵詞：BP神經網絡;ABC算法;霧霾天氣;體系構建;預測預警

中圖分類號：TP183 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）32-0026-03

Study?on?Forecasting?Model?of?Haze?Weather?Based?on?ABC

Algorithm?to?Optimize?BP?Neural?Network

LIU?Yun ZHANG?Pinghua

（Hefei?Vocational?and?Technical?College，Hefei?Anhui?230051）

Abstract：?This?paper?first?expounded?the?basic?concepts?of?BP?neural?network?and?ABC?algorithm，?combined?with?the?current?ambient?air?quality?requirements，?clarified?the?necessity?of?forecasting?and?early?warning?of?smog?weather.?Then?combining?with?Anhui?Province's?air?quality?index?data，?from?the?aspects?of?air?quality?rating?assessment，?construction?of?prediction?index?system?and?selection?of?haze?weather?forecasting?model，?a?haze?weather?early?warning?model?based?on?ABC?algorithm?to?optimize?BP?neural?network?model?was?studied，?with?a?view?to?further?improving?the?accuracy?of?the?assessment?and?prediction?of?the?haze?level?and?the?timeliness?of?decision-making?by?relevant?government?departments.

Keywords：?BP?neural?network;ABC?algorithm;haze?weather;construct?system;early?warning?forecast

近年來，隨著工業化和城市化的飛速發展，空氣污染已經成為重要的環境污染問題。黨的十九大報告明確指出，構建中國生態文明和綠色發展道路[1]。隨著信息化發展以及公眾對綠色發展需求的增加，人們越來越重視環境空氣質量。因此，要借助BP神經網絡數據挖掘技術構建霧霾天氣預測模型，從霧霾天氣中的復雜數據中提取有價值的數據和信息，為霧霾天氣等級劃分的評估與預測提供依據，給政府及相關部門工作提供決策依據，從而為社會公眾的生活工作提供參考意見。

1 基本概念

1.1 BP神經網絡結構

BP神經網絡是一種多層前饋網絡，也稱為人工神經網絡，主要是借助大腦神經網絡框架以及功能，對其進行模擬，進而構建的一種數據處理系統，如圖1所示。其主要由三個部分組成，分別是輸入層、輸出層以及隱含層。同一層次的神經元之間沒有連接，而上下層次之間是全連接狀態，從學習樣本結合連接權值到理想誤差值的修正傳播，對信息進行并行處理和非線性轉換操作[2-4]?！?br>