基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工林落葉松木材材質(zhì)預(yù)測研究.pdf

1、本文以人工林落葉松(Larixssp.)木材為研究對象，以建立木材材質(zhì)早期預(yù)測模型為目標(biāo)，通過分析人工林落葉松木材的解剖性質(zhì)(包括：管胞長度、管胞弦向直徑、管胞長寬比、管胞壁厚、璧腔比、胞壁率和微纖絲角)和物理性質(zhì)(包括：生長輪寬度、晚材率、生長速率和木材密度)，研究人工林落葉松木材各項(xiàng)材質(zhì)指標(biāo)的變異規(guī)律，建立人工林落葉松木材材質(zhì)變異規(guī)律模型和木材材質(zhì)預(yù)測模型。 首先，采用計(jì)算機(jī)視覺分析系統(tǒng)測量人工林落葉松木材解剖性質(zhì)，采用x-

2、射線微密度測試系統(tǒng)測量木材物理性質(zhì)，研究人工林落葉松木材材質(zhì)的變異規(guī)律，界定人工林落葉松木材的幼齡期與成熟期的界限，評定人工林落葉松木材幼齡材與成熟材材質(zhì)的差異。 其次，針對目前廣泛采用的預(yù)測方法，選取人工林落葉松木材管胞長寬比和生長輪密度兩項(xiàng)指標(biāo)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用回歸分析方法、時間序列方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法分析建立木材材質(zhì)預(yù)測模型的可行性，比較預(yù)測模型的預(yù)測相對誤差和預(yù)測精度，并進(jìn)行模型檢驗(yàn)。初步得出如下結(jié)論：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法建立

3、的木材材質(zhì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，預(yù)測誤差小，預(yù)測精度高，為相對最優(yōu)模型。 第三，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)良好的非線性映射能力，自學(xué)習(xí)適應(yīng)能力和并行信息處理能力，及其用于未知不確定非線性系統(tǒng)建模的優(yōu)勢，針對不同材性指標(biāo)時間序列數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，確定各模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳遞函數(shù)、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練函數(shù)，建立人工林落葉松木材解剖性質(zhì)和物力性質(zhì)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型，并利用測試集數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)預(yù)測模型精度，各材性指標(biāo)的預(yù)測模型相對誤差最大值為4.55％，最小為-4.73％，在全部