基于支持向量机回归的营养液调控模型研究

摘要：

针对目前设施栽培中营养液动态调配精确度低的问题,提出一种基于支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)的营养液调控模型.首先,通过设计嵌套试验采集了13个温度、50组不同Knop营养液(A:99％Ca(N03)2·4H20、B:98％KN03、C:99％KH2P04、D:98％MgSO4·7H2O、E:99％EDTA-NaFe 5种化合物)配比下的营养液pH值、EC、K+质量浓度、Ca2+质量浓度和NO3质量浓度等检测指标值,并基于SVR构建营养液检测指标预测模型;然后,采用离散斜率法计算营养液检测指标值与5种化合物含量的响应曲线离散斜率,并利用人工鱼群算法获取离散斜率最大突变点;最后,以该突变点对应的5种化合物含量作为最优调控目标值,基于SVR构建营养液调控模型,并进行验证试验.结果表明:基于SVR的营养液调控模型中对应5种化合物含量的决定系数分别为0.99、0.98、0.99、0.96、0.99,均方根误差分别为4.29、7.39、5.02、2.85、3.96 mg,拟合效果良好.对比逐步拟合响应模型获取目标值的结果发现,基于SVR的营养液调控模型5种化合物含量的平均相对误差分别降低了37.65％、49.94％、40.53％、50.58％、42.84％;在验证试验中,对比逐步拟合响应模型发现,基于SVR的营养液调控模型5种化合物使用量的相对误差平均值分别降低了46.42％、52.08％、54.03％、53.59％、54.54％,调控过程中5种化合物使用量的平均降低率分别为1.69％、5.81％、5.85％、3.65％、7.08％.本文基于SVR构建的营养液调控模型具有高效、节能特点,可为设施作物栽培的实际生产应用提供参考.

关键词：营养液、调控模型、支持向量机回归、离散斜率、人工鱼群算法

所属期刊栏目：52

分类号：S365(田间管理)

资助基金：杨凌示范区产学研用协同创新重大项目;陕西省重点研发计划项目

在线出版日期：2021-03-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：312-323