python畫降水檢驗圖

① BP神經網路的原理的BP什麼意思

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在本教程中，您將學習如何在R語言中創建神經網路模型。

神經網路（或人工神經網路）具有通過樣本進行學習的能力。人工神經網路是一種受生物神經元系統啟發的信息處理模型。它由大量高度互連的處理元件（稱為神經元）組成，以解決問題。它遵循非線性路徑，並在整個節點中並行處理信息。神經網路是一個復雜的自適應系統。自適應意味著它可以通過調整輸入權重來更改其內部結構。

該神經網路旨在解決人類容易遇到的問題和機器難以解決的問題，例如識別貓和狗的圖片，識別編號的圖片。這些問題通常稱為模式識別。它的應用范圍從光學字元識別到目標檢測。

本教程將涵蓋以下主題：

• 神經網路概論

• 正向傳播和反向傳播

• 激活函數

• R中神經網路的實現

• 案例

• 利弊

• 結論

神經網路概論

神經網路是受人腦啟發執行特定任務的演算法。它是一組連接的輸入/輸出單元，其中每個連接都具有與之關聯的權重。在學習階段，網路通過調整權重進行學習，來預測給定輸入的正確類別標簽。

人腦由數十億個處理信息的神經細胞組成。每個神經細胞都認為是一個簡單的處理系統。被稱為生物神經網路的神經元通過電信號傳輸信息。這種並行的交互系統使大腦能夠思考和處理信息。一個神經元的樹突接收來自另一個神經元的輸入信號，並根據這些輸入將輸出響應到某個其他神經元的軸突。



創建測試數據集

創建測試數據集：專業知識得分和溝通技能得分

• # 創建測試集test=data.frame(專業知識,溝通技能得分)



預測測試集的結果

使用計算函數預測測試數據的概率得分。

• ## 使用神經網路進行預測Pred$result


• 0.99282020800.33355439250.9775153014



現在，將概率轉換為二進制類。

• # 將概率轉換為設置閾值0.5的二進制類別pred <- ifelse(prob>0.5, 1, 0)pred


• 101



預測結果為1,0和1。

利弊

神經網路更靈活，可以用於回歸和分類問題。神經網路非常適合具有大量輸入（例如圖像）的非線性數據集，可以使用任意數量的輸入和層，可以並行執行工作。

還有更多可供選擇的演算法，例如SVM，決策樹和回歸演算法，這些演算法簡單，快速，易於訓練並提供更好的性能。神經網路更多的是黑盒子，需要更多的開發時間和更多的計算能力。與其他機器學習演算法相比，神經網路需要更多的數據。NN僅可用於數字輸入和非缺失值數據集。一位著名的神經網路研究人員說：「神經網路是解決任何問題的第二好的方法。最好的方法是真正理解問題。」

神經網路的用途

神經網路的特性提供了許多應用方面，例如：

• 模式識別：神經網路非常適合模式識別問題，例如面部識別，物體檢測，指紋識別等。

• 異常檢測：神經網路擅長異常檢測，它們可以輕松檢測出不適合常規模式的異常模式。

• 時間序列預測：神經網路可用於預測時間序列問題，例如股票價格，天氣預報。

• 自然語言處理：神經網路在自然語言處理任務中提供了廣泛的應用，例如文本分類，命名實體識別（NER），詞性標記，語音識別和拼寫檢查。

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② Python氣象數據處理與繪圖(12)：軌跡(台風路徑，寒潮路徑，水汽軌跡)繪制

寒潮是筆者主要的研究方向，寒潮路徑作為寒潮重要的特徵，是寒潮預報的重點之一，同樣的道理也適用在台風研究以及降水的水汽來源研究中。關於路徑的計算以及獲取方法(比如軌跡倒推，模型追蹤等等方法，台風有自己現成的數據集，比如ibtracs數據集等等)並不在本文的介紹范圍之內，本文主要介紹在獲取了相應的路徑坐標後，如何在圖中美觀的展現。

上圖展現了近40年東北亞區域的冬季冷空氣活動路徑，繪制這類圖需要的數據只需為每條路徑的N個三維坐標點，第一第二維分別為longitude和latitudee，第三維則比較隨意，根據需要選擇，比如說需要體現高度，那就用高度坐標，需要體現冷空氣強度，那就用溫度數據，水汽可以用相對濕度，台風也可以用速度等等。
通常此類數據是由.txt(.csv)等格式存儲的，讀取和處理方法可參考我的「Python氣象數據處理與繪圖(1)：數據讀取」，本文主要介紹繪圖部分。

當然根據需要，也可以直接繪制兩維的軌跡，即取消掉顏色數組，用最簡單的plot語句，循環繪制即可。

有一個陷阱需要大家注意的是，當軌跡跨越了東西半球時，即穿越了0°或者360°經線時，它的連接方式是反向繞一圈，比如下圖所示，你想要藍色的軌跡，然而很有可能得到綠色的，這是因為你的網格數組的邊界是斷點，系統不會自動識別最短路徑，只會在數組中直接想連，因為這不是循環數組。

我目前的解決辦法是這樣的：如果你的數據是0°-360°格式，那麼變為-180°-180°的格式，反之相互轉換。但是如果你的數據兩種都出現了斷點，也就是繞了地球一圈多，那無論怎樣都么得辦法了，我目前的思路是將數據轉換成極坐標數據格式，理論上是可行的，CARTOPY的繪圖也是支持極坐標數據的，具體實施還需要再試試。