基于随机森林的循环水养殖氨氮预测模型研究

分析和建立深井海水工厂化循环水氨氮含量与养殖对象的数量、均重、饲料投喂量之间的非线性关系。利用离差归一化方法对样本数据进行预处理,并利用Bootstrap方法随机有放回采样生成多个训练集;提出一种基于随机森林回归算法的集成式机器学习方法构建预测模型,对养殖水体中的氨氮含量进行预测,并与支持向量机回归和最小二乘线性回归模型进行对比分析。通过5折交叉验证和8折交叉验证实验表明,以均方根误差和平均绝对误差作为评价指标,以绝对均值误差作为评价函数,所提方法的绝对均值误差为0.135 5,与最小二乘线性回归、支持向量机回归方法进行比较,其误差分别减少62.66%和39.85%。所提方法在进行小样本预测应用中具有较高的预测精度及泛化能力,可为海水工厂化循环水养殖水体中氨氮含量精准预测提供理论依据和参数支持。