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表 3 消融实验的多测点评价指标
相对值指标 归一化值指标
模型
MAPE mean ?% MAPE std ?% SMAPE mean ?% SMAPE std ?% MAE RMSE R 2
原模型 0.295 0.591 0.297 0.602 0.023 0.026 0.975
AR 0.338 0.655 0.337 0.650 0.025 0.030 0.965
GCN - CTOC 0.446 0.558 0.448 0.564 0.037 0.040 0.948
GCN - Linear 0.396 0.568 0.398 0.577 0.032 0.036 0.960
GCN - AR - Mean 0.423 0.670 0.425 0.680 0.031 0.035 0.957
GCN - Linear - Mean 0.500 0.696 0.503 0.707 0.041 0.045 0.940
4.7 概率预测分析 堆石坝监测数据的噪声是时变的,输入模型的时序数据噪声会被模型捕捉并反映
到输出中。为验证本模型处理数据噪声的能力,向归一化后的训练序列中随机添加标准差为 0.00~
0.03的白噪声;在预测时,向起始预测序列段添加标准差分别为 0.00、0.01、0.02、0.03的白噪声,
分析本模型和去除概率预测的模型( GCN - AR - Mean)在各噪声水平下的预测精度,通过在输出分布中
采样绘制预测变形的 95%置信区间。
以 2号测点为例(图 8),随着起始预测序列段中
噪声水平的增大,概率预测与非概率预测的精度均有
所降低,监 测 数 据 噪 声 对 长 期 变 形 预 测 存 在 较 大 影
响。在各噪声水平下,本模型的精度均显著高于非概
率预测模型,采用概率预测方式可缓解监测数据噪声
的不利影响。如图 9所示,向起始预测序列中添加不
同水平的白噪声,随着噪声量的增大,预测变形的置
信区间越宽,说明模型预测的分布方差增大,表明模
型能识别输入特征中所含的噪声量,并提供更合理的
预测结果。 图 8 模型各噪声下预测指标
图 9 2号测点在含各标准差白噪声的起始预测序列下预测结果及 95%置信区间
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