基于IPSO-BP神经网络的坝基扬压力预测方法研究

针对坝基扬压力预测的传统BP神经网络模型初始权值和阈值随机性强、易陷入局部最优等局限,采用惯性权重动态调整的改进粒子群算法对BP网络的初始权值和阈值进行优化,建立了基于IPSO的BP神经网络坝基扬压力预测模型．通过算例验证算法的优越性及程序的准确性,并以某大坝多年扬压力监测数据进行工程实例应用,结果表明,IPSO—BP扬压力预测模型与传统BP模型相比,拟合相关系数大,统计误差小,预测精度更高．     

BP神经网络权重和阈值初始化方法研究

针对Nguyen-Widrow算法生成的BP神经网络模型的初始化权重和阈值相关性较大,并因此影响BP神经网络模型的函数逼近性能的问题,在原初始化方法的基础上,提出了3种权重和阈值初始化改进方法.实验结果表明,改进初始化方法能够有效地提高BP神经网络模型的预测精度.     

氧乐果合成过程的PSO-回归BP网络建模方法

为了提高模型效率,更好地反映实际系统的动态特性,根据氧乐果合成过程特点确定了PSO-回归BP网络结构.采用惯性权重动态调整的粒子群算法进行初始寻优,并基于改进的BP算法对优化的网络权阈值进一步精确优化,建立了氧乐果合成过程的PSO-回归BP网络模型.仿真结果表明,所建模型误差小、收敛速度快、网络泛化能力强,能更好地反映实际对象特点.     

基于云自适应遗传算法的改进BP算法

针对标准BP算法对初始权值敏感、收敛速度慢、易陷入局部极小等问题,结合正态云模型云滴的随机性和稳定倾向性,以及遗传算法的全局搜索能力、收敛速度快等特性,提出了云自适应遗传改进BP算法.该算法首次将云模型和遗传算法结合调整神经网络的权值和阈值.由X条件云发生器产生改进的自适应交叉概率和变异概率.实验结果表明:云自适应遗传改进BP算法比标准BP算法收敛速度快.     

基于粗糙集的改进BP神经网络算法研究

提出了一种基于粗糙集和遗传算法的改进BP神经网络算法.该算法首先对原始数据集进行属性约简,优化BP神经网络的输入变量;然后利用遗传算法全局搜索的特点,优化BP神经网络初始权重和阈值.将改进BP神经网络算法应用于客户分类,训练误差为5.92×10-12,测试总误差为0.00023;而改进前的一个比较理想的训练结果的训练误差为0.0016,测试总误差为0.073.Matlab仿真表明改进的BP神经网络算法有更好的训练精度和泛化能力.     

软件老化过程建模、预测及软件再生策略研究

研究基于Linux网络服务器的软件老化过程建模、预测及软件再生策略问题.通过引入动量项及模拟退火算法的人工神经网络(BP)改进算法,对软件老化过程进行建模和预测.克服了BP算法收敛速度慢,易陷入局部极小值的缺陷,并提出将基于阈值的软件再生策略用于软件老化现象的主动性容错,提高软件系统的可靠性和可用性.仿真结果表明,该策略既降低了软件失效率,又减少了系统由于软件恢复而暂停服务的时间.     

基于GA-BP神经网络的隧道初期支护钢拱架内力预测

针对误差反向传播(BP)神经网络易陷入局部极小值的问题,将遗传算法(GA)与BP神经网络相结合,先以遗传算法全局最优的特性对初始化的BP网络的权重和阈值进行优化,再将优化的权重和阈值作为初值带入BP网络训练得到最优解.运用此改进的BP神经网络对竹盖山隧道初期支护钢拱架内力进行预测,取得了良好的效果,精度高、收敛快,为指导和控制工程施工提供了有效的依据.     

基于混合群智能算法优化BP神经网络的粮食产量预测

针对前馈神经网络预测粮食产量的方法易陷入局部最优的问题,提出一种基于粒子群算法和人工蜂群算法的改进BP神经网络模型.利用粒子群优化算法和人工蜂群算法在全局搜索能力上的不同优势,结合两者对BP神经网络的权值和阈值进一步优化,以提升粮食产量预测模型的准确性与鲁棒性.给出基于粒子群和人工蜂群混合的ABPSO算法的具体实现,并选择1979年至2012年我国粮食的产量及影响其产量的8项因素作为数据集进行试验.结果表明:改进的BP神经网络能够较好地预测国内近几年的粮食产量变化趋势;相比未优化的BP模型,新算法预测误差平均值由847 780 t降低至240 320 t,误差范围由1 894 200 t降低至586 800 t.     

粒子群算法优化BP神经网络

现实生活中绝大数系统都是非线性的,BP神经网络通过训练能否达到局部最优值、能否收敛以及训练的时间长短与初始值和阈值的选取关系密切.为此采用了具有动态惯性权重的粒子群算法对BP神经网络初始值进行优化.实验表明具有动态惯性权重的粒子群算法优化BP神经网络预测误差很小,能够跳出局部极小值,得到更优的结果.     

改进的ACO-BP混凝土坝位移监控模型研究

为解决BP神经网络收敛慢和易陷入局部极小值的问题,利用蚁群算法(ACO)智能搜索和全局优化的特点优化BP神经网络,对其初始的权值、阈值进行寻优,从而加速神经网络的训练过程.针对标准蚁群算法在搜索中可能耗时过长以及容易陷入局部最优的问题,从路径选择策略和信息素更新方式对蚁群算法进行了改进,并与BP神经网络相结合建立了改进的ACO-BP混凝土坝位移监控模型.通过对某混凝土坝工程进行实例分析,证明了所建模型拟合及预测的有效性.     

粒子群优化-BP神经网络对岩爆的预测

岩爆是典型高地应力区主要地质灾害之一,其预测理论和发生机制的研究目前并不成熟.本文通过选择合适的影响岩爆程度的主要因素,应用BP神经网络对岩爆样本进行训练并利用预测样本进行检验,由于BP神经网络的初始权值和阀值对网络学习效率和预测结果有影响,因此其对检验样本的预测结果往往不够理想.利用粒子群算法(PSO)对BP网络的初始权值和阀值进行优化,将改进后的BP神经网络算法应用于预测,预测的结果优于BP神经网络.表明利用PSO-BP神经网络算法对实际工程中的岩爆进行预测是可行的.     

基于SOA-BP神经网络的SLS成型件精度预测模型

针对选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)成型件精度难以控制以及工艺参数优化实验成本高等问题,提出了一种利用人群搜索算法(seeker optimization algorithm,SOA)优化BP(back propagation)神经网络对SLS成型件精度预测的方法。首先选择激光功率、预热温度、扫描速度、扫描间距以及分层厚度五个工艺参数设计正交试验获取样本数据。然后根据SOA算法特有的利己、利他、预动和不确定推理四大行为确定搜索策略,获取BP神经网络最优权值和阈值。最后采用MATLAB建立优化后的BP神经网络预测模型对样本数据进行预测分析,并与传统BP神经网络和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化的BP神经网络预测结果进行对比。结果表明:基于SOA-BP神经网络的预测模型具有较高的预测精度,最大绝对误差仅为0.028,对SLS成型件精度的提高和工艺参数的选取具有指导作用。     

基于混沌天牛群算法优化的神经网络分类模型

针对传统BP神经网络受初始权阈值影响大且易陷入局部极值,标准天牛须搜索算法局部搜索能力差、寻优精度低等问题,提出一种自适应步长因子的混沌天牛群算法用于优化BP神经网络分类模型。通过增加天牛种群,引入自适应步长更新策略优化天牛须搜索算法的局部搜索能力,使其跳出局部最优,提高算法的计算精度;利用Logisitic混沌映射产生新个体,替换性能较差的个体,增强全局搜索效果。为了改善BP神经网络对非均衡数据集中少数类的分类效果,采用SMOTE算法处理非均衡数据集。将改进的天牛须搜索算法用于优化BP神经网络中的初始权值和阈值,建立IBAS-BPNN（Improved Beetle Antennae Search and Back Propagation Neural Network）分类模型,提高BP神经网络分类模型的准确率。为验证分类模型的性能,将改进的BP神经网络分类模型与其他六种典型的分类算法进行比较,实验结果表明IBAS-BPNN分类模型的平均分类正确率高于其他算法。改进的混沌天牛群算法泛化能力强,鲁棒性好,具有一定的优越性。     

基于改进麻雀搜索算法的空气质量指数预测

为更准确地预测空气质量指数（Air Quality Index，AQI），提出一种基于改进麻雀搜索算法（Improved Sparrow Search Algorithm，ISSA）的AQI预测模型（ISSA-BP）。利用麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm，SSA）的全局搜索性能对BP神经网络的权值和阈值进行优化，解决传统BP神经网络在预测AQI过程中出现的收敛速度慢、易陷入局部最优等问题。同时，针对SSA在优化过程中的缺陷，引入立方映射和优化策略增强算法的全局搜索及收敛能力，进一步提高预测性能。应用ISSA-BP模型预测杭州市AQI，实验结果表明，与其他模型相比，该模型的预测精度有显著提升。本研究为大气污染防治提供了新的预测方法。     

一种基于禁忌神经网络的网络入侵检测模型

随着互联网的发展和普及,传统网络入侵防范方法如防火墙、数据加密等已经很难保证系统和网络资源的安全。为此,本文设计了基于改进禁忌算法和神经网络的网络入侵检测方法。首先建立三层的BP神经网络模型用于实现入侵检测。然后通过BP反向传播算法获取网络的权值和阀值等参数,并设计了一种基于双禁忌表的改进禁忌优化算法,采用此改进的禁忌优化算法对BP算法优化得到的权值和阀值进行进一步寻优。最后,将禁忌算法优化后的神经网络用于网络入侵检测。仿真实验表明,此方法能够有效地实现网络入侵检测,具有较快的收敛速度和较高的检测率,是一种适合网络入侵检测的可行方法。     

基于GA-BP的经济指标滚动递推预测模型

为了克服传统BP神经网络在经济预测中的不足,引入遗传算法对BP神经网络的权值进行训练,在此基础上建立互推递进遗传神经网络的预测模型,经实例测试表明该模型是可行的．     

基于改进灰狼算法-BP神经网络的智能巡检机器人电磁兼容故障诊断

智能巡检机器人巡检电力线路时可能受到电磁干扰而影响工作甚至发生故障,为有效地完成智能巡检机器人电磁兼容故障的诊断,本文提出一种基于改进灰狼算法优化BP神经网络(TGWO-BP)的故障诊断模型。由于智能巡检机器人电磁兼容故障征兆与故障原因之间具有复杂的非线性关系,采用一般BP神经网络诊断模型存在着收敛速度较慢,易陷入局部最优,诊断准确率偏低的缺陷。针对以上问题,文中利用改进灰狼算法优化BP神经网络的权值与阈值,将优化后的BP神经网络应用于智能巡检机器人电磁兼容故障诊断。仿真结果表明,相比于GWO-BP神经网络和一般BP神经网络,TGWO-BP神经网络诊断模型收敛速度加快,网络泛化能力增强,故障诊断准确率提高。     

基于改进型BP神经网络的油井产量预测研究

为了保证油田生产持续稳定地发展,针对油田单井产量提出了基于改进型BP神经网络的预测模型。对传统的BP神经网络的结构和训练算法进行了研究,发现它存在易于陷入局部极小,收敛速度慢等问题。提出了使用LM算法的改进型BP神经网络。最后给出了基于改进型BP神经网络的单井产量预测模型仿真实验。结果证明该算法的实用性和可行性,在油井产量预测方面有一定的实用价值。