Pronóstico de rendimiento de caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi-modelo LSTM basado en la fusión del rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico
Autores: Ma, Pengcheng; Zhang, Na; Yang, Yunhai; Wang, Zeping; Li, Guodong; Fu, Zhishan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Pronóstico de rendimiento de caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi-modelo LSTM basado en la fusión del rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Modelo de predicción
Industria de la caña de azúcar
Chongzuo
Modelo LSTM
Rendimiento meteorológico
Rendimiento de tendencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Propósito: Este documento desarrolla un modelo de predicción de fusión de rendimiento de alta precisión para la industria de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, basado en el rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico utilizando el modelo de memoria a corto y largo plazo (LSTM) para hacer frente a los múltiples factores que afectan la producción de caña de azúcar. Se proporciona apoyo a la toma de decisiones a productores agrícolas, responsables de políticas y gerentes de la cadena de suministro para que puedan planificar de manera más efectiva la asignación de recursos, estrategias de mercado y direcciones políticas. Métodos: El documento modeló el rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico por separado para explorar la compleja relación entre ambos en la influencia de la producción de caña de azúcar. Los rendimientos de tendencia se predijeron utilizando los modelos de suavizado exponencial y perceptrón multicapa (MLP), mientras que los rendimientos meteorológicos se modelaron utilizando regresión paso a paso. Los rendimientos predichos se utilizaron nuevamente como variables de entrada en la red neuronal de aprendizaje profundo LSTM para ajustar la relación no lineal entre los dos rendimientos. Resultados: Los resultados mostraron que (1) la estrategia de fusión del rendimiento meteorológico y el rendimiento de tendencia de MLP adoptada por el modelo fue superior a la estrategia de fusión del rendimiento meteorológico y el rendimiento de tendencia suavizado exponencialmente, logrando un error cuadrático medio (MSE) muy bajo de 0.011 y una bondad de ajuste tan alta como 0.979, lo que indicaba que la predicción del modelo estaba altamente de acuerdo con el rendimiento real, confirmando la validez del método. (2) La curva de predicción es básicamente consistente con la tendencia del rendimiento real de la caña de azúcar, lo que predice que el rendimiento de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, se espera que mantenga una tendencia de crecimiento estable y pequeña en los próximos ocho años. (3) El modelo de predicción de fusión propuesto en este estudio proporciona una solución precisa y práctica para la predicción del rendimiento de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, con la ventaja única de analizar e integrar de manera efectiva los factores naturales y socioeconómicos que afectan el rendimiento, lo cual tiene un valor de referencia significativo para la predicción del rendimiento de la caña de azúcar en la zona local e incluso en ecorregiones similares.
Descripción
Propósito: Este documento desarrolla un modelo de predicción de fusión de rendimiento de alta precisión para la industria de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, basado en el rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico utilizando el modelo de memoria a corto y largo plazo (LSTM) para hacer frente a los múltiples factores que afectan la producción de caña de azúcar. Se proporciona apoyo a la toma de decisiones a productores agrícolas, responsables de políticas y gerentes de la cadena de suministro para que puedan planificar de manera más efectiva la asignación de recursos, estrategias de mercado y direcciones políticas. Métodos: El documento modeló el rendimiento de tendencia y el rendimiento meteorológico por separado para explorar la compleja relación entre ambos en la influencia de la producción de caña de azúcar. Los rendimientos de tendencia se predijeron utilizando los modelos de suavizado exponencial y perceptrón multicapa (MLP), mientras que los rendimientos meteorológicos se modelaron utilizando regresión paso a paso. Los rendimientos predichos se utilizaron nuevamente como variables de entrada en la red neuronal de aprendizaje profundo LSTM para ajustar la relación no lineal entre los dos rendimientos. Resultados: Los resultados mostraron que (1) la estrategia de fusión del rendimiento meteorológico y el rendimiento de tendencia de MLP adoptada por el modelo fue superior a la estrategia de fusión del rendimiento meteorológico y el rendimiento de tendencia suavizado exponencialmente, logrando un error cuadrático medio (MSE) muy bajo de 0.011 y una bondad de ajuste tan alta como 0.979, lo que indicaba que la predicción del modelo estaba altamente de acuerdo con el rendimiento real, confirmando la validez del método. (2) La curva de predicción es básicamente consistente con la tendencia del rendimiento real de la caña de azúcar, lo que predice que el rendimiento de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, se espera que mantenga una tendencia de crecimiento estable y pequeña en los próximos ocho años. (3) El modelo de predicción de fusión propuesto en este estudio proporciona una solución precisa y práctica para la predicción del rendimiento de la caña de azúcar en Chongzuo, Guangxi, con la ventaja única de analizar e integrar de manera efectiva los factores naturales y socioeconómicos que afectan el rendimiento, lo cual tiene un valor de referencia significativo para la predicción del rendimiento de la caña de azúcar en la zona local e incluso en ecorregiones similares.