Wind speed prediction of unmanned sailboat based on CNN and LSTM hybrid neural network

水准点(测量) 均方误差 超参数 卷积神经网络 计算机科学 人工神经网络 风速 超参数优化 循环神经网络 人工智能 相关系数 模式识别(心理学) 机器学习 支持向量机 数学 统计 气象学 物理 大地测量学 地理
作者
Zhipeng Shen,Xuechun Fan,Liangyu Zhang,Haomiao Yu
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier BV]
卷期号:254: 111352-111352 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.111352
摘要

Wind speed is a key factor for unmanned sailboats, and accurate prediction of wind speed is of great significance to the safety and performance of unmanned sailboats. In this study, a novel hybrid neural network scheme based on convolutional neural network (CNN) and long short-term memory (LSTM) is proposed for multi-step wind speed prediction. The scheme consists of two parts: a data processing module and a model module. We improved the grid search method to determine the selection of learning rate and input length hyperparameters. Simulations were performed on three different data sets and four types of other benchmark models were developed for comparison with the CNN-LSTM, such as recurrent neural network (RNN) and LSTM model, etc. The forecasts are evaluated by looking at the mean absolute error (MAE), root mean squared error (RMSE), correlation coefficient (CC) and R squared (R2). The evaluation metrics showed that the MAE and RMSE of CNN-LSTM are lower than the other benchmark models most of the time, while both CC and R2 are higher than the other models, which means the CNN-LSTM performs better accuracy and stability. It is accurate enough to provide a reliable wind input to the unmanned sailboat control system.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ava的应助被昭昭采纳,获得10
刚刚
科研通AI2S的应助被玥越采纳,获得10
1秒前
hhdr完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
aaaa的应助被铁浮屠采纳,获得20
3秒前
superchili完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2的应助被echooo采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
9秒前
9秒前
小马甲的应助被仁爱的电源采纳,获得10
9秒前
星期发布了新的文献求助10
10秒前
小二郎的应助被顺心的伯云采纳,获得10
11秒前
11秒前
黄金完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
tjyangbo发布了新的文献求助10
14秒前
herococa的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
斯文败类的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
15秒前
勤劳黑猫完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
NgaMan完成签到,获得积分10
16秒前
sonder发布了新的文献求助10
16秒前
斯文败类的应助被阳佟半仙采纳,获得10
17秒前
yjw0526发布了新的文献求助10
17秒前
endless完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
lalala的应助被冰洁采纳,获得10
20秒前
Lucas的应助被铁浮屠采纳,获得10
20秒前
jiejie发布了新的文献求助30
20秒前
endless关注了科研通微信公众号
21秒前
22秒前
阳佟半仙完成签到,获得积分10
22秒前
Donghaol发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Acceptability of Printed Boards 600
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7822474
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9349210
关于积分的说明 20552028
捐赠科研通 7415221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333422
关于科研通互助平台的介绍 2479199
邀请新用户注册赠送积分活动 2353730