3型FIR滤波器优化设计研究

详细研究了3型FIR线性相位滤波器的幅频响应与正弦基函数神经网络算法之间的关系,提出并证明了该模型算法的收敛性定理,给出了3型FIR带通滤波器、海尔伯特变换器和微分器的优化设计实例。研究结果表明提出的算法避免了求高价逆矩阵的困难,有效解决了3型FIR高价数字滤波器优化设计的瓶颈问题。计算机仿真结果表明了正弦基函数神经网络算法在3型FIR高价数字滤波器优化设计领域中的有效性。     

微分器优化设计研究

提出了一种基于BP算法的正弦基函数神经网络模型 ,研究了该神经网络算法与线性相位微分器幅频特性的关系 ,证明了该神经网络算法的收敛性 ,给出了微分器的优化设计实例。与传统的雷米兹优化设计方法相比 ,提出的优化设计方法不需要计算矩阵的逆 ,因而解决了雷米兹优化设计方法求高阶矩阵逆的困难。计算机仿真结果表明了该算法模型的微分器的优化设计中不仅是有效的 ,而且是高效的     

基于深度强化学习的Boost变换器控制策略

针对Boost变换器母线电压稳定控制存在模型不确定性和非线性的问题，提出了一种基于无模型深度强化学习的智能控制策略。结合强化学习DDQN(double DQN)算法与DDPG算法设计了Boost变换器控制器，包括了状态、动作空间、奖励函数以及神经网络的设计以提高控制器动态性能；基于ModelicaGym库开发工具包reinforment learning modelica(RLM)实现了Boost变换器模型与强化学习智能体的联合仿真。通过与双环PI控制器的对比仿真表明：强化学习控制器在三种工况下的母线电压稳定控制结果具有更好的动态性能。     

高阶带阻滤波器优化设计研究

众所周知，传统BP神经网络收敛速度慢、学习效率低。之所以如此，主要原因在于人工神经元输出函数的同一化。本文提出的神经网络模型的主要特点是：用正交基函数作人工神经元的输出函数，而且每个神经元的输出函数各不相同。该神经网络模型有效克服了传统BP神经网络收敛速度慢、学习效率低的致命缺陷。本文还详细研究了FIR线性相位滤波器的幅频特性与余弦基函数神经网络算法的关系，给出了高阶带阻滤波器优化设计实例。计算机仿真结果表明了该算法在高阶带阻滤波器设计中的有效性和优异性能。     

基于神经网络的非线性离散动态系统DISOPE算法

提出了基于神经网络的非线性离散动态系统优化与参数估计集成算法。先用动态神经网络辩识系统得出一个近似模型，在存在模型实际差异的情况下，从神经网络模型出发通过迭代运算得到实际非线性离散动态系统的真实最优解，系统优化采用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ 神经网络算法，求解速度快。仿真结果表明了算法的有效性和实用性。     

基于模糊Chebyshev基函数神经网络的快速学习算法

将模糊控制与神经网络相结合，用神经网络来实现模糊推理，提出了一种以Chebyshev基函数为隶属函数的模糊神经网络。由于无需调整隶属函数的参数，因此该模糊神经网络模型算法的计算量大大减小，仿真结果表明了该模型算法的有效性和快速性。     

一种多神经网络混合模型的学习算法研究

针对混合智能模型的多神经网络结构特征，提出一种模型参数的在线辨识算法。该算法在起始阶段利用混沌优化算法寻找初始点，随后采用BFS法完成参数寻优过程。对处于扰动状态下的预分馏塔的仿真结果表明，该算法可以有效地解决一类多神经网络模型的在线参数辩识问题。     

单个天基对地飞行器停泊轨道的优化设计

为了解决单个天基对地飞行器的停泊轨道优化设计中优化变量搜索范围大、初值敏感的问题，提出了基于模糊自适应粒子群（fuzzy adaptive particle swarm optimization，FAPSO）算法的停泊轨道优化设计方法。首先建立了给定变轨时刻下天基对地飞行器的落点范围求解模型，为求解停泊轨道优化设计的评价指标打下基础；其次提出了以覆盖预定落点数和覆盖不同预定落点数的平均时间为评价指标，建立了基于FAPSO算法的停泊轨道优化设计模型；最后仿真结果表明FAPSO算法能够获得收敛精度更高的结果，该方法能够更有效地解决单个天基对地飞行器的停泊轨道设计问题。     

基于粒子群模糊神经网络的丙烯腈收率软测量建模

对粒子群优化算法与模糊神经网络的结合进行研究，提出粒子群模糊神经网络，并将其应用丙烯腈收丰软测量建模．该方法采用模翱神经网络来杓建丙烯腈收率软测量模型，用粒子群优化算法优化模糊神经网络的参数；并结合实际工艺，对所建软测量模型进行仿真研究。实验结果表明，该模型的性能优于粒子群神经网络模型，能够准确预测丙烯腈收率，具有较高的精度和良好的应用前景。     

基于免疫算法自调节变异率的FNNC参数优化及其应用

针对复杂钢坯加热过程，提出了一种自调节变异率的免疫进化模糊神经网络控制（IE—FNNC）算法。首先根据现场样本数据建立过程神经网络模型；然后基于该模型，采用规则优化算法，确定模糊神经网络控制器（FNNC）的最佳规则数；最后由FNNC的规则优化所得参数构造初始种群的一个解，采用自调节变异率的免疫进化（IE）算法对FNNC参数优化。该算法具有全局寻优和局部求精能力，仿真结果证实了其有效性。     

基于神经网络的固体氧化物燃料电池电堆建模

针对现有的固体氧化物燃料电池(SOFC)模型过于复杂,难以满足工程上对SOFC系统实时控制设计的需要,提出了利用遗传算法(GA)优化径向基函数(RBF)神经网络实现对SOFC电堆建模。在建模过程中,利用遗传算法优化RBF神经网络的输出权值及高斯基函数的中心向量和基宽向量,采用优化后的参数作为网络初始值,然后利用梯度下降法对各参数进行调整。通过仿真对该建模的有效性和建模精度进行了检验。     

一种基于遗传算法的小波神经网

网络的优化学习是人工神经研究中的一个重要问题.将遗传算法全局性优化搜索和小波分析的时-频局部性特点相结合,本文提出了一种基于遗传算法学习的小波神经网络--遗传算法小波神经网络(WNNGA).三位异或问题和双螺旋问题的实验结果证明,遗传算法小波神经网络不仅继承了小波分析良好的局部性及其神经网络的学习和推广能力,而且具有遗传算法全局快速寻优的特点,是多层前向神经网络学习的一种理想算法.     

基于Hilbert-Huang变换与对抗训练的特定辐射源识别

为有效解决特定辐射源的个体识别问题, 提出一种基于Hilbert-Huang变换与对抗训练相结合的方法。首先根据辐射源硬件差异, 建立辐射源信号的数学模型; 其次, 对信号进行Hilbert-Huang变换得到Hilbert谱; 然后, 在预处理过程中, 从信号所有的Hilbert谱时频点对应的能量值中, 确定最具区分度的一组能量值, 并记录其对应的时频点; 最后, 对每一类辐射源信号的Hilbert谱提取上述记录的时频点对应的能量值, 将其送入卷积神经网络进行训练与测试, 并通过对抗训练的方式提升网络的抗噪性能。识别准确率实验表明, 对比不进行对抗训练的方法以及不进行预处理与对抗训练的方法, 所提算法的识别率分别平均提升3.1%与5.45%。识别鲁棒性实验表明, 所提算法训练样本为100时即可达到较好识别效果, 同时随着辐射源个数增多优势更加明显。复杂度分析表明, 所提算法能有效降低神经网络在大量训练与识别过程产生的运算量。     

AN INFORMATION THEORETICAL APPROACH TO NEURAL NETWORKS

The purpose of this paper is to present a unified theory of several differentneural networks that have been proposed for solving various computation, pattern recog-nition, imaging, optimization, and other problems. The functioning of these networks ischaracterized by Lyapunov energy functions. The relationship between the deterministicand stochastic neural networks is examined. The simulated annealing methods for findingthe global optimum of an objective function as well as their generalization by injectingnoise into deterministic neural networks are discussed. A statistical interpretation of thedynamic evolution of the different neural networks is presented. The problem of trainingdifferent neural networks is investigated in this general framework. It is shown how thisapproach can be used not only for analyzing various neural networks, but also for the choiceof the proper neural network for solving any given problem and the design of a trainingalgorithm for the particular neural network.     

基于特异性免疫策略的遗传算法及应用

针对标准遗传算法在进化后期收敛速度慢,易陷入未成熟收敛的问题,借鉴免疫应答机理,提出一种基于特异性免疫策略的遗传算法.算法的核心在于保持种群的多样性和执行特异性免疫策略,即引入小生境技术维持种群的多样性,对遗传参数自适应调节以适应种群的实际变化;利用高亲和度抗体搜寻更优秀的抗体,并发掘低亲和度抗体寻优的潜力;通过优良记忆库实现精英保留策略,保证算法搜索的快速性及有效性.理论上证明了算法的收敛性.仿真结果表明,算法能有效地改善种群多样性,具有较强的全局收敛能力.以二级倒立摆为被控对象,将该算法应用于Takagi- Sugeno模糊神经网络控制器的优化,实物控制结果表明该方法具有良好的动稳态性能和抗干扰能力.     

一种小波神经网络结构及其学习算法研究

基于仿射小波神经网络的逼近原理和结构设计问题 ,本文提出了一种新型小波神经网络结构 ,研究了其结构化设计方法和相应的学习算法 ,优化组合小波基元激励函数 ,实现了小波神经网络权系数的二次学习 ,避免了“维数灾”问题 ,改善了网络学习特性。计算机仿真结果表明 ,研究的小波神经网络结构及其学习算法简单有效 ,函数逼近更精确     

基于免疫算法的前向神经网络学习方法

提出了一种采用免疫算法训练多层前向神经网络的方法。该方法利用免疫算法训练前向神经网络,能够使网络优化过程趋于全局最优。利用基于遗传策略的聚类机制确定前向神经网络的初始权值,增加了网络训练算法收敛于全局最优的概率。将这种神经网络用于雷达模拟调制信号的调制方式识别的仿真结果表明,采用该算法设计的前向神经网络达到了较高的性能。     

一种用于故障诊断的演化小波神经网络

针对小波神经网络实现故障模式识别时存在的“维数灾”问题 ,提出了利用遗传算法在小波网络的学习过程中优化网络结构的方法 ,可有效减少小波基元 ,加速收敛。同时为提高遗传优化的收敛速度和精度 ,避免“早熟”现象 ,采用基于实数编码的遗传算法。给出了各个控制算子的自适应调整策略 ,并设计了增加和删除操作对遗传算法进行改进。仿真结果证明了该算法的有效性。