馬麗娜

【摘要】 本文根據(jù)城市綠色建筑的特點(diǎn)，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及RBF網(wǎng)絡(luò)，提出了在信息處理中使用信息融合技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，將信息融合技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑的評價(jià)體系中，對建筑物的信息進(jìn)行全面的分析、處理，有助于對建筑環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確評估，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能控制，達(dá)到降低能耗，節(jié)約能源的目的。

【關(guān)鍵詞】 城市綠色建筑 信息融合技術(shù) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

一、 引言

我國的建筑行業(yè)逐漸將可持續(xù)發(fā)展作為未來中國建筑產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。但真正的“綠色”建筑不更重要的是要考慮建筑物理環(huán)境中綜合因素的影響，如能利用信息技術(shù)，以計(jì)算機(jī)模擬為主要手段，從多角度對建筑環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)，有助于實(shí)現(xiàn)建筑物的智能控制水平，降低能源消耗。

二、 綠色建筑和信息融合的含義

綠色建筑是指為人類提供健康的空間，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境的建筑物，是當(dāng)前全球化的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在建筑領(lǐng)域的具體體現(xiàn)。它是以生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為基本原則，應(yīng)用系統(tǒng)工程方法和多學(xué)科的現(xiàn)代綠色科技成就，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益三結(jié)合的新型人類聚居環(huán)境和建筑體系。

信息融合技術(shù)是協(xié)同利用多源信息，以獲得對同一事物或目標(biāo)更客觀、更本質(zhì)認(rèn)識(shí)的信息綜合處理技術(shù)。融合是指采集并集成各種信息源、多媒體和多格式信息，從而生成完整、準(zhǔn)確、及時(shí)和有效的綜合信息。

三、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在城市綠色建筑評價(jià)體系中的具體應(yīng)用

由于建筑環(huán)境中的信息來源復(fù)雜，信息格式并不一致，牽涉到的關(guān)鍵技術(shù)較多，如建筑熱環(huán)境模擬、計(jì)算流體力學(xué)，建筑日照分析與采光技術(shù)，噪聲控制以及建筑材料技術(shù)等等，影響了對建筑環(huán)境信息進(jìn)行分析、評價(jià)、控制。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有良好的容錯(cuò)性、層次性、可塑性、自適應(yīng)性、聯(lián)想記憶和并行處理能力，能夠處理連續(xù)的模擬信號(hào)。在對建筑環(huán)境的信息處理中，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為信息處理元件便于對多個(gè)不同信息源的信息進(jìn)行復(fù)合、集成、融合、聯(lián)想等處理，從而降低信息冗余度，可以準(zhǔn)確對建筑物進(jìn)行評價(jià)，提高對建筑物的智能控制水平。

3.1 RBF網(wǎng)絡(luò)模型及特點(diǎn)

徑向基網(wǎng)絡(luò)是一種局部逼近網(wǎng)絡(luò)。對于每個(gè)訓(xùn)練樣本，它只要對少數(shù)的權(quán)值和閾值進(jìn)行修正，訓(xùn)練速度很快，適合在一些實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的場合（如實(shí)時(shí)控制）中應(yīng)用。它有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層：隱層為徑向基層，輸出為一線性層，網(wǎng)絡(luò)的輸出為： a2=purelin（LW2a1+b2） a1=radbas（n1）

n1=||IW-P||？*b1

= （ d i a g （ （ I W-o n e s （ S1， 1 ） * P） （ I W-ones（S1，1）*P）））^0.5.*b1 （1）

式中：radbas為徑向基函數(shù)，一般為高斯函數(shù)；diag（x）表示取矩陣向量主對角線上的元素組成的列向量；“.^”和“.*”分別表示數(shù)量乘方和數(shù)量乘積（即矩陣中各對應(yīng)元素的乘方和乘積）

徑向基網(wǎng)絡(luò)只對那些靠近輸入權(quán)值向量的輸入產(chǎn)生相應(yīng)，即隱層對輸入信號(hào)的相應(yīng)，只在函數(shù)的中央位置產(chǎn)生較大的輸出，所以該網(wǎng)絡(luò)有很好的局部逼近能力。從函數(shù)逼近的觀點(diǎn)看：若把網(wǎng)絡(luò)看成是對未知函數(shù)的逼近，則任何函數(shù)都可以表示成一組基函數(shù)的加權(quán)和。在徑向基網(wǎng)絡(luò)中，相當(dāng)于選擇各隱層神經(jīng)元的傳輸函數(shù)，使之構(gòu)成一組基函數(shù)逼近未知函數(shù)。

3.2 RBF網(wǎng)絡(luò)在綠色建筑評價(jià)體系中的應(yīng)用

在綠色建筑評價(jià)體系中，由于涉及的技術(shù)領(lǐng)域眾多，需要采集的數(shù)據(jù)量也很大。如果可以使用徑向基網(wǎng)絡(luò)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性函數(shù)的曲線擬合，將不同建筑物采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后輸入訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生非線性函數(shù)曲線，可以大大提高對建筑物的評價(jià)以及智能控制。

運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，利用RBF網(wǎng)絡(luò)從定義到訓(xùn)練結(jié)束花費(fèi)的時(shí)間短，適用于實(shí)時(shí)性高的控制場合。僅以空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)為例，可對房間溫度、房間濕度、送風(fēng)溫度、冷凍水溫度四個(gè)數(shù)據(jù)量進(jìn)行采集，得到部分對應(yīng)關(guān)系，對其進(jìn)行曲線擬合，可以得到房間內(nèi)的溫濕度情況，為進(jìn)一步提高對房間空調(diào)系統(tǒng)的智能控制打下基礎(chǔ)，也可應(yīng)用到綠色建筑控制體系的其他方面。

四、 結(jié)束語

我國城市綠色建筑的發(fā)展前景十分廣闊，加快完善城市綠色建筑評價(jià)體系成為目前急需解決的問題之一。本文通過對城市綠色建筑環(huán)境的綜合分析與評價(jià)方法的研究，得到利用信息融合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對多源信息更好的處理分析。

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