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trainiert, die mit beiden Selektionsverfahren in unterschiedlichen Anteilen vorher selektiert
worden waren. Die Modelle, die den kleinsten Vorhersagefehler lieferten, wurden als optimal
relativ zu den Anteilen der Selektionsverfahren angesehen. Dabei ergab sich ein Verhältnis
der Anteile MD : ZGR bei Hochwasser von 50% : 50% und bei Niedrigwasser von
25% : 75%. Somit reichte beim MR-Modell das Konzept der Repräsentativität nicht aus. und
das ZGR-Verfahren konnte das MD-Verfahren ergänzen (Kap.4.3.3). Die sich ergebenden
MR-Modelle sind somit optimal relativ zu den Eingabegrößen und optimal relativ zu den
Anteilen der Selektionsverfahren. Die Ergebnisse dieser insgesamt optimalen Modelle sind in
Tab.5.16 aufgelistet.
Hochwasser:
Niedrigwasser:
mae
me
sde
mae
me
sde
neuron. KL-Modell:
20
-5
28
22
-4
34
neuron. MR-Modell:
14
1
22
17
3
27
Gesamtansatz:
22
13
28
30
22
33
hydrodyn. Wst.mod.:
20
-11
26
32
25
29
hydrodyn. Staumod.:
17
0
24
40
36
27
Wst. vorhersagedienst:
15
8
23
Tab.5.16: Vorhersage des Staus bei Cuxhaven für Hoch- und Niedrigwasser. Mittlerer absoluter Vorhersage
fehler (mae), systematischer Fehler (me) und Standardabweichung (sde) in cm. Trainingsvektoren mittels des
Minimaldistanz- (MD) und des zirkularen Gruppenreduktionsverfahrens (ZGR) selektiert. Anteile MD:ZGR
für Hochwasser: 50% : 50% und für Niedrigwasser: 25% : 75%. Insgesamt optimale MR-Modelle. MR-
Modell für Hochwasser: 600 Lernvektoren, 78x78 Neuronen und maximal 250 Lernepochen. MR-Modell für
Niedrigwasser: 300 Lernvektoren, 55x55 Neuronen und maximal 180 Lernepochen. KL-Modell für Hoch-
und Niedrigwasser: Angaben wie beim MR-Modell für Niedrigwasser. Zusatzprognosen wie Tab.5.15. Wst.:
Wasserstand.
Bei Hochwasser konnte durch die Hinzunahme des ZGR-Verfahrens der Vorhersagefehler des
MR-Modells um 1 cm gesenkt werden (Vergleich von Tab.5.16 mit Tab.5.15). Damit war es
möglich geworden, den Vorhersagefehler des Wasserstandsvorhersagedienstes zu unter
schreiten (Kap.4.3.1). Bei Niedrigwasser konnte der Vorhersagefehler auf diese Weise sogar
um 2 cm gesenkt werden (Vergleich von Tab.5.16 mit Tab.5.15). Zusätzlich zu den Vorhersa
gefehlern wurden außerdem der systematische Fehler (me) der Residuen und die Standard
abweichung (sde) der Residuen angegeben. Bei der Berechnung der Standardabweichung
wurde der systematische Fehler von den Residuen subtrahiert (siehe Formel [2.2] in
Kap.2.4.4). Zum Vergleich sind außerdem die Vorhersagefehler aller Modelle des Vergleichs
maßstabs angegeben (Kap.2.4.1). Der Vollständigkeit halber wurde zusätzlich auch das
neuronale KL-Modell aufgelistet, aus dessen relevanten 12 h -Vorhersagen mit Hilfe eines
kubischen Splines (Kap.2.1.2) Hoch- und Niedrigwasser extrahiert wurden.
Passend zu Tab.5.16 sind in Abb.5.8 und Abb.5.9 die Residuen jeweils als Verteilungen
dargestellt. Vom hydrodynamischen Staumodell standen nur die Zahlen in Tab.5.16 zur
Verfügung, so daß in Abb.5.8 und Abb.5.9 keine Verteilung gezeichnet werden konnte. Vom
Wasserstands vorhersagedienst standen nur die Vorhersagen zu Hochwasserzeitpunkten zur
Verfügung, so daß in Abb.5.9 eine entsprechende Verteilung fehlt. Es wurde auf eine