基因表达式编程在重金属形态预测建模中的应用研究

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1、HebeiUniversityofEngineering硕士学位论文题目：基因表达式编程在重金属形态预测建模中的应用研究作者姓名：李俊霞指导教师：张永强教授学科专业：软件工程所在学院：信息与电气工程学院提交论文日期：2015年5月22日独创性申明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声

2、明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:签字日期：X年广月<曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并果用影印、缩印或扫描等复制手段保存、I编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名t1良愈签字曰期Jtf年丨月日签字曰摩少jl工学硕士学位论文基因表达式编程在重金属形态预测建模中的应用研究河北工程大学2015年5月分类号：TP311.5密级：公开UDC：单位代码：10

3、076工学硕士学位论文基因表达式编程在重金属形态预测建模中的应用研究作者姓名：李俊霞指导教师：张永强教授申请学位级别：工学硕士学科专业：软件工程所在单位：信息与电气工程学院授予学位单位：河北工程大学ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringResearchandApplicationofGeneExpressionProgramminginHeavyMetalsPredictionModelingCandidate：LiJunxi

4、aSupervisor：Prof.ZhangYongqiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SoftwareEngineeringSchool/Department：SchoolofInformationandElectricalEngineeringHebeiUniversityofEngineeringMay,2015摘要摘要重金属形态预测模型是预测垃圾底灰中重金属的形态及迁移转化的核心与关键。合理的重金属形态预测模型，能正确评估城市生活垃圾底灰中重金属对环境的影响，对探索城市生活垃圾焚烧底

5、灰的安全处置和再利用提供理论依据。目前已有的对城市生活垃圾焚烧飞灰的重金属形态预测模型已不下百种，但模型应用一般针对的是飞灰、灰渣和土壤中的重金属形态等，对垃圾焚烧底灰中的重金属形态预测模型至今还没有。所以研究一种城市生活垃圾焚烧底灰中重金属形态预测模型至关重要。本文详细介绍了GEP算法，由于标准算法存在局限性，所以对算法做了改进，提出了一种跳跃基因表达式编程算法(JumpingGeneExpressionProgramming,JM-GEP)，动态调整跳跃算子，以避免算法陷入局部收敛。本文采用Shannon信息熵理论证明JM-GEP的收敛性;将鞅理论引入到Markov链

6、收敛特性研究中，通过分析JM-GEP种群下鞅性，在理论上证明了JM-GEP算法的收敛性理论。将理论应用于重金属形态变化中，预测未来时间点重金属的形态变化趋势。本文以重金属形态随时间变化的数据为样本，采用GEP及其改进算法研究影响重金属在环境中的变化趋势，进化计算得到预测函数，建立重金属形态预测模型。实验仿真结果表明，基于这两种算法的重金属形态建模方法，既可以对重金属的某一具体形态随时间变化序列建模也可以对影响环境重金属形态变化的多变量建模，降低了对数据收集的要求，而改进GEP算法能更加高效地找到具有优良拟合度和预测能力的重金属形态预测模型，从而在环境治理研究方面取得了有意

7、义的进展。关键词：基因表达式编程；种群多样性策略；形态变化时间序列；重金属形态预测模型IAbstractAbstractHeavymetalshapepredictionmodelistopredictgarbageformandmigrationofheavymetalsinbottomashintothecoreandkey.Reasonableformpredictionmodelofheavymetals,correctlyevaluateurbanhouserefusetheenvironmentalimpactof