基于Web方式的神经网络智能预测系统设计与应用

针对传统BP神经网络的一些缺陷,设计一种综合改进的BP神经网络算法.在此基础上,采用.NET架构以及Web Services等技术,用主成分分析算法和置信度区间算法对BP网络结构进行全后处理,以经济预测为例,设计开发了一个基于B/S结构的智能经济预测系统.该系统具有较好的易用性和一定的通用性,提高了预测结果的准确度和神经网络的泛化能力.     

基于神经网络集成的经济预测模型

针对单个BP神经网络用于经济预测存在的不足,提出了一种新的更有效的经济预测模型--神经网络集成.神经网络集成通过训练多个神经网络并将各网络输出进行合成,能够显著提高网络的泛化能力.以广东省江门市的经济数据为例,采用Bagging算法训练了五个BP神经网络,构建了一个神经网络集成的GDP预测模型,并运用MATLAB 7.0语言程序实现.预测结果令人满意,优于单个神经网络预测方法.实证表明,神经网络集成用于经济预测是有效可行的,同时在一定程度上克服了单个神经网络的缺陷.     

基于ELM神经网络的FAST节点位移预测研究

针对ELM神经网络隐含层节点数目需要人工设定,容易出现过拟合现象从而导致网络的泛化能力降低的问题,引出了基于误差最小化的ELM神经网络的改进方法 EM_ELM算法,并在理论上论证了EM_ELM算法对于提高ELM神经网络预测精度和泛化能力的可行性.随后将EM_ELM算法应用到FAST节点位移的预测模型中,并且进行了仿真验证.仿真结果表明虽然EM_ELM神经网络在训练时间上有了一定的损失,但是仍能满足实时性的要求,而且它的预测精度和泛化能力都得到提升,证明了改进算法的有效性与可行性,进一步说明了EM_ELM神经网络更适合应用于FAST节点位移预测.     

贝叶斯正则化的 BP 神经网络在经济预测中的应用

本文应用Bayesian正则化算法改进BP神经网络泛化能力.通过对湖北省1985年-2004年关于经济发展水平的数据进行拟和以及预测,结果表明采用Bayesian正则化算法比相同条件下采用其他改进算法泛化能力要好,收敛速度快、预测精度高,方法简单,操作方便.实例分析表明, 贝叶斯正则化算法优化BP神经网络的方法是令人满意的,对经济预测有良好的预测效果.     

乙炔羰基化合成丙烯酸甲酯催化性能的人工神经网络模拟

通过神经网络技术可找出催化工艺与催化性能之间的关联性,从而对催化性能进行预测,达到提高研究效率的目的.本文针对训练样本中奇异样本对神经网络模型预测能力和泛化能力的影响,将遗传算法思想引入神经网络,构建神经网络模型动态训练集,建立了遗传算法-神经网络模型(GARBF);利用GARBF模型对乙炔羰基化合成丙烯酸甲酯催化性能进行预测模拟.结果表明:与RBF相比,GARBF的预测精度明显提高,对于六组测试集,平均相对误差从2.94％降低到1.18％,体现了更强的泛化能力.     

基于分级偏最小二乘回归的径向基函数神经网络

为提高径向基函数神经网络的泛化性能,提出一种利用分级偏最小二乘回归方法构造径向基函数神经网络的方法,逐步增加网络中的隐节点数直至达到合适的网络规模,消除了训练数据中存在的多重共线性对网络泛化能力的不利影响.所得径向基函数神经网络的泛化能力比偏最小二乘回归构造的径向基函数神经网络提高了约30%.船舶航向跟踪预测控制仿真验证了该算法的可行性和有效性.     

关于泛化神经网络与支持向量机的研究

人工神经网络(ANN)的泛化特性是神经网络最重要的特性,同时也是最不容易保证的特性。本文对改进泛化的神经网络算法以及新兴的机器学习算法——支持向量机算法进行研究,并分别用BP神经网络、改进泛化能力的神经网络、支持向量机对人体脂肪测试实例进行仿真预测分析,结果表明,支持向量机比神经网络、改进泛化神经网络具有更好的预测(泛化)能力,是人工神经网络的替代方法。     

AdaBoost-BP模型在大坝变形预测中的应用

针对传统BP神经网络自身存在局部极小值及模型的泛化能力差时预测精度无法满足实际需求等的不足,本文用AdaBoost算法优化传统的BP神经网络得到AdaBoost-BP预测模型,可以减小局部极小值的影响,增强了模型的泛化能力,提高模型的预测精度.示例证明,AdaBoost-BP预测模型比传统的BP神经网络预测模型拥有更高的预测精度.     

基于PCA-SVR的池塘DO预测模型

为解决传统水质预测模型泛化能力低、预测精度差等问题,提出了基于主成分分析和支持向量机相结合的养殖池塘溶解氧预测模型.该模型通过主成分分析筛选反映池塘水体溶解氧信息的关键指标,减少模型输入变量,采用支持向量机算法建立水质预测模型,并用于长沙市乔口镇与望城区池塘养殖溶解氧预测中.结果表明,该模型预测精度高,同时具有很强的泛化能力与适应数据变化的能力,可用于池塘溶解氧预测.     

基于贝叶斯正则化BP神经网络的股票指数预测

提出了利用贝叶斯正则化BP神经网络对股票指数进行预测.通过对比实验表明,贝叶斯正则化的BP神经网络比相同条件下采用其他改进算法有较好的泛化能力,对股票指数预测有很好的效果.     

基于AQPSO算法优化的RBF网络模型及应用研究

提出了自适应量子粒子群优化(adaptive quantum-behaved particle swarm optimization,AQPSO)算法,用于训练RBF(radial basis function)网络的基函数中心和宽度,并结合最小二乘法计算网络权值,改进了RBF网络的泛化能力.利用上证指数数据进行预测,实验结果表明,采用AQPSO算法获得的RBF网络模型不但具有很强的泛化能力,而且具有良好的稳定性,在股票数据预测中具有一定的实用价值.     

基于支持向量回归集成的陀螺仪参数漂移预测

泛化能力是智能方法用于参数预测的最重要的问题之一,提出了支持向量回归集成方法。为了增加个体之间的差异性,提出了基于聚类方法的个体生成方法。首先利用聚类方法将样本分为若干子类,然后用不同结构的支持向量回归学习不同的样本子类,权值由个体在验证集上的泛化误差决定。将ESVR陀螺仪参数飘移数据的预测,并与单支持向量回归,单神经网络,神经网络集成以及组合预测方法进行比较。结果证实,ESVR的预测精度总体高于其他方法。     

量子粒子群优化神经网络集成股市预测模型研究

利用量子粒子群优化神经网络集成个体的网络结构和连接权值,对集成个体进行支持向量机回归集成,建立一个新的量子粒子群优化神经网络集成股市预测模型。新模型能有效提高神经网络集成系统的泛化能力,易操作,稳定性好,预测精度高,具有良好的应用前景。     

蚁群算法优化RBF神经网络的网络流量预测

传统RBF神经网络在网络流量预测过程中存在收敛速度慢、极易出现局部最优等缺点,从而导致预测精度低。采用蚁群算法优化RBF神经网络参数来进行网络流量预测。利用蚁群优化算法来训练RBF神经网络的基函数宽度和中心,简化网络结构,加快收敛速度,防止局部最优的出现,改善RBF神经网络的泛化能力。实验结果表明,相对于GA-RBF以及PSO-RBF流量预测模型,模型预测准确度更高,能够很好地描述网络流的变化规律。具有泛化能力强、稳定性良好的特点,在网络流量预测中有一定的实用价值。     

基于主成分分析的短期负荷预测模型

电力负荷预测的准确性直接影响到电力系统的安全性和经济性,但在应用神经网络进行短期负测精度造成了显著的负面影响。针对这一问题,本文采用多元统计分析中的主成分分析,根据各主成分贡献率对输入空间进行约简,提取线性无关的输入变量,以此达到压缩变量维数的目的,然后利用考虑模型输入变量相互关系的递推合成BP网络进行预测,使之更符合电力短期负荷预测的特点,提高模型的预测精度。仿真实验的结果表明,该简化模型用于短期负荷预测建模速度快、预测精度高,是一种行之有效的方法。     

基于模拟退火PSO-BP算法的钢铁生产能耗预测研究

针对BP对能源系统进行建模和预测的方法存在的问题,提出一种优化BP神经网络的模拟退火粒子群混合算法(SAPSO)。利用该混合算法优化BP神经网络的权值和阈值,然后训练BP神经网络预测模型以得到最优解,并将所建立的预测模型对钢企能耗进行预测。最后与BP神经网络以及最小二乘法进行比较。仿真结果表明该混合算法增强神经网络的泛化能力,具有相对误差小,预测精度较高,能更好地跟踪未来数据的优点。     

混沌序列PSO-RBFNN耦合模型在滑坡监测中的应用-杨虎

滑坡位移系统的发展演化受到多种不确定性因素的影响,可能存在非线性特征。而同时包含了确定性和非确定性分析的混沌理论,能有效阐释滑坡位移序列的复杂的非线性过程。因此本文首先对滑坡位移序列进行混沌分析,揭示其内在演化机理;在相空间重构的基础上,再采用拟合和泛化能力较好的径向基网络（RBFNN）对其位移值进行实时动态预测,针对RBF网络存在参数选取困难的问题,运用粒子群算法（PSO）对RBF网络的参数进行优选。提出了基于混沌理论的PSO-RBFNN滑坡位移预测模型。经过实例验证,并与粒子群优化的BP神经网络（PSO-BP）和单独RBF网络进行对比,表明滑坡位移序列确实存在混沌特性且PSO-RBFNN模型预测精度更高、效果更好。     

城市燃气负荷的混沌特性与预测

采用混沌理论分析方法,对燃气负荷时间序列进行了相空间重构,通过计算关联维数和最大李亚普诺夫指数判定燃气负荷具有混沌的性质.在此基础上,分别采用基于混沌理论的加权一阶局域法、最大李亚普诺夫指数法和贝叶斯正则化神经网络模型对城市燃气日负荷进行了预测.实例预测结果表明,混沌时间序列分析方法可应用于燃气负荷预测研究,特别是结合了混沌理论、神经网络与贝叶斯正则化方法各自优点的神经网络模型取得了较好的预测效果.