基于轻量化GANs的引水隧洞充水试验数据生成分析

摘要

针对水工程现场运行环境恶劣,监测仪器损坏率高、实时性分析不及时,不具备大型计算分析设备,从而导致统计分析和建模样本容量不够的问题.基于有限稀疏样本采用轻量化生成式对抗网络(GANs)进行数据现场生成试验研究.在优化生成器和判别网络结构及优选激活函数的基础上,搭建轻量化GANs模型,采用笔记本电脑在工程现地实现数据快速生成.KL散度及Wasserstein距离分析表明,与时间序列预测方法相比,生成数据与原始数据概率分布之间的距离最高减少33.3％.研究表明:采用基于轻量化GANs的数据生成方法可用于现场数据便捷生成,解决样本数量不够问题,为今后应用大样本建模和实测数据总体特征分析提供有效的解决方法,对进一步推广人工智能在水利工程上的应用具有重要意义.