畢業(yè)設(shè)計(jì)-文獻(xiàn)翻譯-一種監(jiān)測(cè)動(dòng)物飲水模型(編輯修改稿)
2025-08-23 22:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離，見(jiàn)圖5（a）角度ψ是V字型夾角的一半。引線距離的設(shè)定也已理解成模型對(duì)短期變化的敏感性，而V字臂膀的角度設(shè)定決定了可以允許多大的變化（長(zhǎng)期）。這種方式的累積和，可以參見(jiàn). Johnson and Leone (1974) 和Montgomery (1996).后者建議選擇d=2δ2ln?(1βα)和ψ=tan1(Δ2A)α代表錯(cuò)誤得出已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變的可能性（一種錯(cuò)誤警報(bào)），β為已經(jīng)存在的未能監(jiān)測(cè)出變動(dòng)的概率，Δ為希望捕捉到的變動(dòng)。δ=Δσ是當(dāng)σ時(shí)過(guò)程偏移量的時(shí)候，我們希望監(jiān)測(cè)到的標(biāo)準(zhǔn)偏差變化的量級(jí)，在本案例中預(yù)測(cè)誤差由DLM產(chǎn)生。Montgomery（1996）推薦A值介于σ和2σ之間。既然模型預(yù)測(cè)誤差作為模型倒塌和設(shè)備控制的指示，我們就需要把累積和監(jiān)測(cè)固定在一定的比例上。一個(gè)既定數(shù)量尺寸條件下的預(yù)測(cè)誤差指示著相同尺度下豬的健康狀況中的不穩(wěn)定性，這一點(diǎn)很重要。在幼豬生產(chǎn)中，每頭豬平均每天飲水量增加量大約相同。在50天的生產(chǎn)周期里，141天中每天都表明記錄中飲水量數(shù)據(jù)的平均水平按照數(shù)值4的因素增加。邏輯結(jié)論表明，在開(kāi)始處和在結(jié)束時(shí)的飲水量偏離值是在相對(duì)比例下是相同的，是按照數(shù)值4的因素偏離。另一個(gè)問(wèn)題是，在不同的設(shè)施系統(tǒng)中，動(dòng)物數(shù)量對(duì)記錄的飲水總量的影響有著很大的不同。由于預(yù)測(cè)誤差的方差被認(rèn)為是范圍相當(dāng)大，V字型累積和的構(gòu)造就顯得錯(cuò)綜復(fù)雜了。為了解決這一難題，很明顯我們需要把預(yù)測(cè)誤差按照相對(duì)比例轉(zhuǎn)換，這樣以來(lái)我們就可以運(yùn)用簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)化誤差來(lái)代替絕對(duì)誤差。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)誤差期望值為0，當(dāng)然，方差為1，這樣就簡(jiǎn)化了在12間隔下的比例因子A。具體的參數(shù)Δ，α，β的值取決于人們認(rèn)為多大的偏離零值的累積誤差能表現(xiàn)出豬的健康問(wèn)題。這一問(wèn)題在第4節(jié)中我們?cè)敿?xì)敘述。4例證在之前的章節(jié)里重點(diǎn)主要是理論模型構(gòu)建，本章中，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中一個(gè)農(nóng)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)選取達(dá)到模型對(duì)特殊的情形給予警告的功能。我們選取數(shù)據(jù)遵循以下原則：時(shí)間序列是完整的，沒(méi)有信息丟失。包含監(jiān)測(cè)到腹瀉的一系列數(shù)據(jù)。包含豬受到應(yīng)激的一系列數(shù)據(jù)。包含豬沒(méi)有飼養(yǎng)的一系列數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)源于有著405頭仔豬的豬群，從斷奶那一天算起（平均年齡為28天）。數(shù)據(jù)是連續(xù)性記錄，直到仔豬50天后離開(kāi)設(shè)施。，累積和的敏感性取決于我們期望測(cè)出的預(yù)測(cè)誤差變化的大?。ㄏ鄬?duì)于0值的偏離），也取決于公布的錯(cuò)誤得出轉(zhuǎn)變已經(jīng)發(fā)生的可能性和未能測(cè)出轉(zhuǎn)移發(fā)生的可能性。如果模型越敏感，那么我們得出錯(cuò)誤的預(yù)警的概率就越高。我們決定采用1%的錯(cuò)誤預(yù)警可能性和1%的未能測(cè)出移動(dòng)的可能性。，比例因子A在12之間最為合適。A的選擇影響著V字型累積圖的“胳膊”的斜率因此也影響著累積圖的敏感性（A值越高，V字型累積圖界限越低）初始分析遵循以下設(shè)置。錯(cuò)誤得出偏移已經(jīng)發(fā)生的可能性，α=。未能測(cè)出偏移的可能性，β=。期望測(cè)出的偏移量，Δ=。比例因子A=1。δ=Δσ==，引線間距d=2δ2ln1βα==ψ=tan1Δ2A=1=176。這些值近似為d=4，ψ=37176。對(duì)于DLM，在某些方便我們需要特別考慮。在Madsen 等人看來(lái)，最優(yōu)模型設(shè)置是以一種特殊的數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，這種數(shù)據(jù)集同時(shí)被選為記錄在案的時(shí)間序列的代表。我們?cè)懻撨^(guò)調(diào)和成分對(duì)模型的循環(huán)部分做出了多少貢獻(xiàn)，然后我們發(fā)現(xiàn)具有三個(gè)調(diào)和成分的模型表現(xiàn)的最為出色。貼現(xiàn)因子的最優(yōu)設(shè)置為δT=，δC=（貼現(xiàn)因子表現(xiàn)的是信息衰減率）。為了評(píng)價(jià)最優(yōu)設(shè)置的穩(wěn)定性，由Madsen等人描述的優(yōu)化程序我們把它用在了第二章講述的12個(gè)完整的時(shí)間序列中。幾乎所有的時(shí)間序列由于不同的原因包含了一些不正常序列，比如說(shuō)由于水管的泄漏，9號(hào)數(shù)據(jù)集有20小時(shí)的觀測(cè)序列是正常值的4倍。大多數(shù)的不規(guī)則序列是由于豬生理狀況變化引起的，比如說(shuō)腸道疾病、喂食器堵塞、豬的運(yùn)動(dòng)、咬尾巴行為（這些事件都被工作人員一一記錄在日志本中）。表41 均方差MSE，DLM中帶有39個(gè)調(diào)和成分的值，按照12個(gè)時(shí)間序列計(jì)算。比如說(shuō)，12個(gè)序列中7個(gè)序列在有四個(gè)調(diào)和項(xiàng)目的時(shí)候均方差最小。高等級(jí)的均方差是由不可預(yù)測(cè)的時(shí)間序列引起的。圖41 觀測(cè)值（實(shí)線部分）和僅用線性增長(zhǎng)模型和時(shí)間節(jié)拍，基于DLM的1小時(shí)預(yù)測(cè)（有著12個(gè)調(diào)和成分）當(dāng)腹瀉爆發(fā)時(shí)，模型很難跟上新的模式，由此預(yù)測(cè)誤差總和良好的表現(xiàn)出了不規(guī)律飲水行為。表41描述了均方差（MSE）通過(guò)DLM的線性增長(zhǎng)和循環(huán)子模型分別計(jì)算了3到9個(gè)調(diào)和成分。（均方差的計(jì)算是通過(guò)含有1到12個(gè)調(diào)和成分模型來(lái)完成的）不同的模型經(jīng)常包含著調(diào)和成分最大可能達(dá)到的時(shí)間，比如說(shuō)，在DLM中包含3個(gè)調(diào)和成分，則調(diào)和成分的則相應(yīng)為218。從表中可以看出有七個(gè)序列是帶有四個(gè)調(diào)和成分的并且擁有著最低的均方差值。我們應(yīng)該注意到有4個(gè)序列需要至少4個(gè)調(diào)和成分來(lái)表述冬天記錄的每日飲水模型，而其他的8個(gè)序列則是在夏天記錄的。雖然在得出結(jié)論之前還需要更深入的研究，但是，這也許意味著豬飲水行為的模型也許是按照一年中時(shí)間來(lái)決定的。對(duì)于剩下的分析，我們將會(huì)運(yùn)用包含4個(gè)調(diào)和成分的模型。兩個(gè)貼現(xiàn)因子的最優(yōu)取值是在每一數(shù)據(jù)集和每一模型以相同的方式使MSE減到最小，見(jiàn)Madsen等人所述。趨勢(shì)子模型的貼現(xiàn)因子δT。這些數(shù)據(jù)與Madsen等人有著很好的一致性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明預(yù)測(cè)性的表現(xiàn)對(duì)δC的敏感性要大于δT。對(duì)δC和δT的低估是許多不規(guī)則序列的特點(diǎn)，這些序列表現(xiàn)出很高的均方差值。低的貼現(xiàn)因子值增加了系統(tǒng)的多樣性，W，意味著模型變得更加適應(yīng)數(shù)據(jù)上突發(fā)性的變化，特別是δT的低值使得模型更加適應(yīng)同水平的變化。但是既然我們通過(guò)預(yù)測(cè)誤差來(lái)使模型反應(yīng)等級(jí)變化，較低的δT值就不可取了。因此，我們?cè)O(shè)置δT=，δC=，這也是使建立在規(guī)律數(shù)據(jù)集（編號(hào)5，表2）的參數(shù)同時(shí)適合生產(chǎn)實(shí)踐使用。在Madsen等人的研究中，討論了DLM中包括二次增長(zhǎng)時(shí)期。這個(gè)二次模型相對(duì)于僅僅是線性增長(zhǎng)模型來(lái)說(shuō)在飲水量等級(jí)方面表現(xiàn)出更強(qiáng)的適合性。很明顯我們可以看出，不管模式怎么變化，二次模型在預(yù)測(cè)方面更準(zhǔn)確。但是當(dāng)DLM用在監(jiān)測(cè)偏離正常飲水行為的環(huán)境中，它就不應(yīng)該使自己適應(yīng)于豬增重方面的突然變化，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)集合模型預(yù)測(cè)之間的偏離是重點(diǎn)。問(wèn)題在于如下例子：通過(guò)僅有線性增長(zhǎng)模型（圖41）和二次增長(zhǎng)模型（圖42）評(píng)價(jià)這一系列飲水?dāng)?shù)據(jù)和第9天變化的模式（由腹瀉引起）。兩個(gè)模型都包含12種調(diào)和成分。圖 42 觀測(cè)值（實(shí)線部分）和通過(guò)二次增長(zhǎng)模型和時(shí)間節(jié)拍，基于DLM的1小時(shí)預(yù)測(cè)值（有著12個(gè)調(diào)和成分）當(dāng)腹瀉爆發(fā)時(shí)，模型很快跟上新的模式，同時(shí)飲水量的增加就沒(méi)有像線性增長(zhǎng)模型那樣很好的表現(xiàn)出來(lái)。 圖43 標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)誤差之和。由于在A點(diǎn)偏離飲水模型，系統(tǒng)發(fā)出了預(yù)警。腹瀉的爆發(fā)被監(jiān)測(cè)到并在B點(diǎn)治療。在這種情況下，總和在A點(diǎn)被重新設(shè)置為0，為了對(duì)進(jìn)程進(jìn)行描述，我們省略了此部分。線性增長(zhǎng)模型在適應(yīng)新模
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1