遗传算法与神经网络在模式分类中的应用

作者在本文中介绍了怎样利用遗传算法对多层神经网络的结构进行优化,并通过模式分类模拟了实验,说明该方法是可行的、有效的。     

基于规则的神经网络在模式分类中的应用

针对模式分类任务,提出一种基于粗糙集规则的神经网络构造方法.首先,利用粗糙集理论和遗传算法约简输入特征,在尽量保持分类能力不变的情况下降低条件属性维数,并推导出简练的分类规则集合.然后,以规则集为基础构造BP神经网络结构、确定网络层数、输入输出节点数等,并计算规则的条件属性重要度和依赖度2个参数对连接权值进行初始化.最后,通过一个实例验证了方法的有效性,结果表明该方法能有效解决传统神经网络构造难、解释难、过拟合等问题,提高了分类精度,降低了训练时间.此外,初步探讨了网络训练时对知识提炼的影响.     

改进遗传神经网络在水质评价中的应用

根据地表水环境质量评价标准,选取5项监测指标作为评价因子,在各指标对应级别取值区间内按均匀分布方式随机内插生成训练样本,采用改进自适应交叉和变异算子的遗传算法对BP网络连接权和阈值进行优化,以长江口某河段水质评价为例,阐明了该方法在水质评价中的作用,并与综合指标法进行比较;结果表明:该方法具有较好的客观性和实用性,能有效地对地表水环境质量进行评价,丰富了水质评价的方法体系,为地表水环境管理与决策的提供依据。     

改进型RBF神经网络在系统建模中的应用

提出了一种新的RBF神经网络的设计方法,采用遗传-K均值聚类算法对RBF神经网络的隐层节点中心值进行优选,用遗传算法训练RBF神经网络的权值。以锅炉燃烧为实例,通过从现场采集的数据建立神经网络模型,使用改进的算法建立系统的神经网络模型,结果证明了该方法的有效性。     

量子神经网络在心电图分类中的应用

将量子叠加的概念引入前向神经网络,提出了量子神经网络的计算模型.量子神经网络分类器是将量子迁移(量子间隔)概念引入前向神经网络,在隐含层和输出层借鉴量子理论中的量子迁移(量子间隔)思想,神经元采用多个激励函数的叠加,形成对特征空间的多级划分,在训练过程中,量子神经元能够根据需要伸展或坍塌.当输入模糊信息时,该算法可以学习数据集中的不精确性或不确定性,具有较高的分类精度.将该算法应用于心电图诊断中,结果表明具有较好的分类效果和较快的训练速度.     

递阶结构进化神经网络在故障诊断中的应用

主要研究进化神经网络在旋转机械故障诊断中的应用 ,提出了一种基于递阶结构的遗传算法与进化规划相结合的神经网络学习新算法 ,利用该算法可以同时对网络进行结构优化和权重求解。通过旋转机械故障分类应用实例 ,与传统的 BP训练算法作了比较 ,证明基于递阶结构的进化神经网络算法不仅在权重训练方面比传统 BP训练算法更加快速稳定 ,避免陷入局部极小点 ,而且同时对网络结构进行了优化 ,得到了结构更为简捷的旋转机械故障分类网络     

遗传神经网络能耗预测模型在钢铁企业中的应用

为改善BP网络训练速度慢,易收敛于局部极小点及全局搜索能力弱等固有缺陷,采用遗传算法优化神经网络的初始权值和阈值,以通化钢铁公司炼铁厂为研究对象,建立了基于遗传算法的人工神经网络能耗预测模型。用MATLAB编写计算程序进行测试,并与纯BP算法进行分析比较,结果表明,文中所提出的方法在预测精度和收敛速度方面均得到了改进。     

遗传神经网络在PPⅡ预测中的应用

提高多聚脯氨酸二型结构的预测精度，可从两方面着手，一是结合遗传算法，形成遗传神经网络，努力使迭代往全局最优的方向进行；二是通过神经网络输入层，添加反映残基和预测中心位置距离的单元．结果表明，使用混合算法建立的新模型比仅用神经网络模型在预测精度上有明显提高，可从64．5％提高到70．1％．     

利用遗传神经网络算法的ATM链路容量控制

研究遗传神经网络算法在异步转移模式（ＡＴＭ）链路容量分配中的应用。利用神经网络预测器,借助足够的学习样本,自动学习用户信息和网络性能的未知关系,预测网络性能,并用遗传算法进行优化分配,解决了ＡＴＭ链路容量分配中的困难。分别采用链路利用率和呼损率两种优化目标进行计算机模拟。结果表明,该方法能正确完成容量分配,与其它方法相比,不需对网络进行复杂的数学分析,控制简单、易行。     

个股走势模式分类的RBF神经网络方法

提出一个基宽度可调的RBF神经网络学习算法 ,并将它应用于个股走势模式的分类问题 .文中对走势模式的特征编码进行了阐述 ,改进了原有的编码方案 .实例计算表明效果良好     

基于遗传算法的人工神经网络学习算法

为了克服和改进BP算法的不足，提出了一种基于遗传算法的神经网络学习算法，仿真结果表明，该算法具有无比的优越性，可避免BP算法易于陷入局部极小值，训练速度慢、误差函数必须可导、受网络结构的限制等缺陷。     

基于改进遗传算法的神经网络优化

针对在神经网络应用中,存在结构设计及权值训练算法的不足,提出一种新的基于混合编码方案的遗传算法.在算法中设计了用遗传算法全局优化神经网络拓扑结构和网络权值的新的编码方案,改进了适应度函数的设计和采用自适应的交叉和变异方法.试验结果表明本算法能有效地对神经网络的权值和结构同时优化,提高了训练效率.     

河道水量还原计算中的遗传BP人工神经网络方法

将遗传算法GA及人工神经网络BP算法结合起来运用于河道水量的还原计算.结果表明:基于GA BP的河道水量还原优化算法能够克服BP算法自身不可优化的弊病,较好地改善网络全局寻优能力,提高网络速度,防止网络陷入局部最小值.同时该算法较确切地反映出河道水量还原计算中河道水量形成非线性这一本质现象,提高了河道水量还原计算结果的精度.     

基于遗传算法的神经网络学习算法研究

为了克服神经网络结构和参数设计的随机性及依赖于人的经验的缺点,提出了一种改进的基于遗传算法的BP神经网络学习算法。该算法结合了神经网络的快速并行性和遗传算法的全局搜索性,首先利用遗传算法对神经网络结构、初始连接权和阈值以及学习率和动量因子进行全面进化设计,在解空间中定位出较好的搜索空间,然后在进化神经网络中用训练样本再次寻优。通过利用该算法对XOR问题求解,证明了该算法的有效性,其收敛速度和精度均优于基本BP算法和附加动量项的BP算法。     

遗传算法改进神经网络的电力系统谐波检测法

提出了将遗传算法与神经网络结合起来用于电力系统谐波幅值与相位测量的方法。根据电力系统谐波的特点,构造了用于谐波检测的神经网络模型,阐述了网络训练样本的形成方法。借助Matlab提供的遗传算法与神经网络算法工具箱,先用遗传算法对前馈神经网络进行全局训练,再用BP(back-propagation)算法进行精确训练。仿真结果验证了该方法的有效性和可靠性。通过与传统BP算法测量谐波的方法相比较,该方法具有训练速度快,不易陷入局部极值,测量精度高的优点。最后用未训练的样本检测训练好的神经网络,验证了该网络同时也具有较好的泛化能力。     

Integrating genetic algorithm method with neural network for land use classification using SZ- 3 CMODIS data

This paper presents a methodology on land use mapping using CMODIS (Chinese Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) data on-board SZ-3 (Shenzhou 3) spacecraft. The integrated method is composed of genetic algorithm (GA) for feature extraction and neural network classifier for land use classification. In the data preprocessing, a moment matching method was adopted to remove the stripes in the images. Then by using the reproduction, crossover and mutation operators of GA based on the mechanism of “natural selection”, and with Jeffries-Matusita distance as its discriminate rule and the training samples, the optimal band combination for land use classification was obtained. To generate a land use map, the three layers back propagation neural network classifier is used for training the samples and classification. Compared with the Maximum Likelihood classification algorithm, the results show that the accuracy of land use classification is obviously improved by using our proposed method, the selected band number in the classification process is reduced, and the computational performance for training and classification is improved. The result also shows that the CMODIS data can be effectively used for land use/land cover classification and change monitoring at regional and global scale.     

用混合遗传算法实现神经网络快速训练

快速神经网络训练算法的研究是人们所关注的问题之一。经过分析与研究 ,遗传算法是一种全局并行随机搜索优化算法 ,具有很强的全局搜索能力 ,而 BP算法的局部搜索能力较强。文章将两者结合起来 ,形成一种混合遗传算法 ,并就混合遗传算法的原理及其在实现时所涉及到的许多策略问题进行了分析比较 ,仿真结果表明它具有收敛速度快和不会陷入局部极小的特点。     

采用BP-GA算法的一种LSI神经网络的电路设计

将误差反传 (BP)算法和遗传算法 (GA)有机地结合在一起 ,提出了一种新的算法 BP- GA。采用 BP- GA算法 ,设计了一个两层前向 L SI神经网络。作为神经网络的关键部件 ,提出的新型神经元性能优越。它的激活函数与理想sigmoid函数拟合很好 ;可实现对阈值及增益因子的编程并且不同增益因子下饱和输出电压值相同。采用标准 1.2 μmCMOS工艺的模型参数 ,对该两层前向神经网络电路进行的HSPICE模拟证明了它有解决异或 (XOR)问题的能力