船舶动态行为预测的深度学习模型构建与验证.docxVIP

船舶动态行为预测的深度学习模型构建与验证

目录

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1船舶动态行为预测的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2深度学习在船舶领域的应用现状及前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

研究目标与研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3研究方法与路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

二、船舶动态行为数据集构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

数据来源及筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.1船舶实际运行数据．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.2环境因素数据收集．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3数据筛选与预处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

数据集制作与标注．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1数据集格式设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2数据标注方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3数据集划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

三、深度学习模型架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

模型架构概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

1.1深度学习模型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

1.2模型架构概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

输入输出层设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.1输入层设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.2输出层设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

隐藏层设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1卷积层．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2循环层．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3全连接层．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

四、模型训练与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

训练策略制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

1.1训练集与验证集划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

1.2训练策略选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

模型训练过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

2.1超参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

2.2训练过程实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.3模型收敛判断．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

模型优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.1过拟合解