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小,表示模型性能越好 [18] 。分析 4种模型在训练集的各项性能指标,模型 2、3、4各项指标均优于模型 1,表
明在 PSO - RBF模型基础上对加速度序列进行分解再训练或优化网络参数均可有效提高模型的反演精度。
表 2 训练集反演性能指标
NS UD EW
模型
R 2 RMSE MAPE R 2 RMSE MAPE R 2 RMSE MAPE
模型 1 0.752 0.106 0.307 0.722 0.114 0.319 0.758 0.098 0.294
模型 2 0.865 0.072 0.189 0.824 0.075 0.195 0.847 0.074 0.190
模型 3 0.800 0.079 0.214 0.776 0.083 0.230 0.788 0.080 0.226
模型 4 0.969 0.046 0.107 0.931 0.052 0.120 0.945 0.049 0.111
以顺河向(NS)加速度序列训练为例,为了更好的分析各模型的性能,图 6展示了反演值和实测值的
局部对比图(散点图),图中黑色线条和彩色线条分别代表 1∶1线和线性拟合线。对比模型 1和模型 3训
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练结果可知,模型 3的散点分布较 1∶1线更为紧凑,线性拟合线与 1∶1线也更近,R 值更大,RMSE和
MAPE值更小,表明经 CPSO优化的 RBF模型性能优于传统 PSO优化的 RBF模型。对比模型 2和模型 4
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训练结果可知,模型 4的散点分布更为紧凑,拟合线与 1∶1线更近,R 值更大,RMSE和 MAPE值更小,
表明经 CPSO优化的 EMD - RBF模型性能优于传统 PSO优化的 EMD - RBF模型。上述分析结果表明相较
于普通 PSO算法,经过云理论优化的 CPSO算法可以提高单一模型和混合模型的反演精度。同时,与两
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种单一模型(模型 1和模型 3)相比,混合模型(模型 2和模型 4)均表现出更高的 R 值及更低的 RMSE和
MAPE值。单一模型散点图较为分散,拟合线距 1∶1线较远,而混合模型的散点分布较为集中,拟合线
距 1∶1线较近,表明混合模型相较于单一模型有效提升了对加速度极值和整体序列的反演精度。
图 6 反演值与实测值对比
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