人工神经网络在河道水量还原计算中的应用

介绍了以水量平衡和降雨与径流相关关系为理论依托的河道水量还原计算的一些传统方法。在充分理解河道水量形成机理与人工神经网络原理的基础上,将人工神经网络BP算法运用于河道水量还原计算。以英国英格兰西北部IRWELL流域为例作了检验,实践证明,在没有充足资料的情况下,将人工神经网络BP算法用于河道水量还原计算中,能够较准确的演算出河道径流的形成机制,为资料匮乏地区的河道水量还原计算方法的研究提出了新的方向。     

基于遗传算法的BP网络在机车滚动轴承故障诊断中的应用

提出一种遗传算法（GA）和BP算法结合的神经网络模型优化方案。首先采用自适应交叉概率和变异概率的遗传算法优化BP网络的权值,在进化结束时,能够寻到全局最优点附近的点;在遗传算法搜索结果的基础上,利用局部寻优能力较强的BP算法,从此点出发,进行局部搜索,进而达到网络的训练目标。在铁路机车滚动轴承诊断方面,利用MATLAB仿真实验结果表明,遗传算法与BP算法结合的模型诊断精度为100%,标准BP算法的模型诊断进度为80%,并且提高了网络的收敛速度。说明GA—BP算法模型诊断精度较高,诊断能力得到了改进,遗传算法与BP算法的结合算法可行有效。     

基于改进粒子群算法的BP神经网络优化研究

研究了基于粒子群算法的BP神经网络优化问题,将改进的粒子群优化算法用于BP神经网络的学习训练,并与传统的BP网络进行了比较.结果表明,将改进粒子群优化算法用于BP神经网络优化,不仅能更快地收敛于最优解,而且很大程度地提高了结果的精度.     

基于Matlab的GA-BPNN遥感图像分类

在高原山地等地类复杂地区,传统遥感分类方法和标准BP神经网络分类方法存在一定的局限性,提出了基于Matlab的遗传算法优化的BP人工神经网络遥感图像分类方法。以Matlab神经网络和遗传算法工具箱为平台,在对数据源进行主成分分析特征选择的基础上,用量化共轭梯度法改进标准BP算法,采用GA优化BP网络的隐层神经元数目和初始权重,并以香格里拉县ETM+遥感图像为例,在DEM地形数据辅助下,训练网络使其收敛,仿真输出。结果表明,该方法分类总精度为84.52%,Kappa系数为0.8317,比最大似然法分类精度提高了9.08个百分点,验证了GA优化的BP网络遥感图像分类的可行性和有效性。     

基于GA-IBP神经网络的故障诊断方法

针对BP(Back Propagation)神经网络在进行故障诊断时准确度低、收敛速度慢等问题,设计了一种基于误差指针改进的BP(Improved Back Propagation,IBP)神经网络,并通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对这种改进后的神经网络进行优化,从而建立了基于GA-IBP神经网络的故障诊断模型.使用典型三相逆变电路中IGBT开路故障数据作为样本,对所设计的模型进行了仿真分析.结果表明:改进后的网络模型收敛速度优于典型BP神经网络和基于GA算法优化的典型BP神经网络,故障诊断精度分别提高15%和4.5%.     

BP遗传算法在结构形状优化设计中的应用

利用遗传算法(GA)对桁架结构分别进行杆件截面和节点坐标的优化设计,利用BP网络的高度非线性映射能力来得到遗传算法的适应度函数值,替代优化中重复采用有限元分析的方法,降低计算花费时间,提高了算法收敛速度.通过25杆输电塔架算例的优化设计,验证了此方法的实际应用是可行的.     

基于GA-PID神经网络的板形模式识别方法

针对传统板形模式识别方法存在抗干扰能力差和识别精度有限等缺点,提出了基于遗传算法(GA)优化的PID神经网络板形模式识别方法.PID神经网络不仅具备传统多层前向网络的特点,而且其隐含层具有动态特性,可以直接用于动态系统辨识.GA具备良好的并行设计结构,具有全局优化的特点,利用GA对网络权值进行优化,克服了传统BP算法易陷于局部极小的不足.仿真结果表明:GA-PID神经网络的板形模式识别方法能够识别出常见的板形缺陷,提高了板形模式识别精度,可以满足板带轧机高精度的板形控制要求.     

一种新的优化神经网络权值算法及其应用

为克服和改进BP算法的不足,文章在分析遗传算法(GA)和粒子群优化(PSO)算法优越性与不足的基础上,提出了一种基于GA和PSO结合的算法——GA-PSO算法,用于训练神经网络权值.算法产生下一代个体时,不仅采用交叉和变异算子,而且在重新定义局部最优粒子的基础上,引入粒子群优化算法,有效地结合了遗传算法的全局收敛性能和粒子群优化算法的局部搜索能力.通过对异或问题和IRIS模式分类问题的学习,仿真结果明显好于单纯地用GA或PSO进行前向神经网络训练,能有效避免早熟收敛的同时,提高搜索精度.     

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.     

小波网络异步电机转速辨识器的设计

为实现无速度传感器异步电机控制,有时采用神经网络转速辨识器,但前馈神经网络结构难以确定,运用BP算法时又极易陷入局部解。因此,偿试利用小波网络构造转速辨识器,并将遗传算法和BP算法结合起来作为小波网络的学习算法。该算法首先采用混合编码的遗传算法优化网络的结构及网络初始权值,其次再利用BP算法对网络权值进行精确调节;这种将遗传算法与BP算法相结合的GA BP算法,实现了遗传算法的全局搜索能力与BP算法的局部寻优性能的互补结合.将所设计的网络转速辨识器运用到直接转矩控制系统当中,利用MATLAB/SIMULINK实现无速度传感器控制系统的仿真实验结果表明,该方法具有良好辨识效果。     

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。     

利用遗传算法优化人工神经网络权值

遗传算法是一种新的、基于自然选择和基因遗传学原理的随机搜索算法．针对神经网络中BP算法学习效率低且收敛速度慢以及容易陷入局部最优等不足，文章提出利用遗传算法对BP神经网络中的神经元间的连接权值进行优化的方法．试验结果表明，用遗传算法优化BP神经网络的连接权值后收敛速度快，并有效的解决了BP算法容易陷入局部最优的问题．     

基于GA-ANN的高速烟支切割支撑装置结构优化

提出了一种基于人工神经网络技术和遗传算法的结构优化设计方法,在ADAMS软件环境中建立高速烟支切割装置的刚柔耦合虚拟样机模型进行仿真,得到64组实验数据构成样本,在MATLAB软件环境中,用BP神经网络构建支撑装置的数学模型,为遗传算法提供适应度函数,通过遗传算法完成最小值优化,得到的结果为原仿真样本中最小值的1/5．     

一种新的全局优化算法——统计归纳算法

在多极值问题的优化领域 ,主要有模拟退火算法(SA) ,遗传算法 (GA) ,人工神经网络 (ANN)算法 ,它们都是基于对自然现象模仿的算法。该文从更基本的优化思想出发 ,基于概率论提出了一种新的全局优化算法——统计归纳算法 (SIA)。在一些标准测试函数以及“货郎担问题”(TSP)上的计算结果表明 ,该算法在智能性 (所需的函数计算次数 )和解的全局性方面都远远好于 SA和 GA。在中国 144个城市的 TSP问题实例中 ,它甚至很快就找到了比参考计算中给出的“目前已知的最优路径”更短的路径。从这一算法思想的角度 ,阐述了 SA和 GA为何对全局优化问题有效 ,以及SA和 GA各自固有的不足之处     

机械压力机六连杆机构优化设计

使用自主研发的通用优化设计软件系统SiPESC.OPT,基于某型号机械压力机结构参数,构建机械压力机六连杆机构动力学优化模型.采用随机优化算法-梯度优化算法相结合的方法,使用GA、SQP和SLP多种算法组合优化计算.与初始设计相比较,优化后机械压力机的锻冲阶段滑块最大速度、行程速比系数等工作性能指标均有所改善.     

一种采用"部落通婚"策略的遗传算法

受古代"部落通婚"现象启发,提出了一种新的多种群遗传算法的种群间迁移策略,并以此构造了一种采用"部落通婚"策略的遗传算法.为了验证该算法的有效性,考察了分类BP网络的训练问题和典型测试函数的优化问题.模拟结果表明,这种改进的遗传算法能有效地避免"早熟"现象,其收敛精度和收敛速度比标准遗传算法和通常的多种群遗传算法有一定程度的提高.     

Combinatorial Optimization Based Analog Circuit Fault Diagnosis with Back Propagation Neural Network

Electronic components＇ reliability has become the key of the complex system mission execution. Analog circuit is an important part of electronic components. Its fault diagnosis is far more challenging than that of digital circuit. Simulations and applications have shown that the methods based on BP neural network are effective in analog circuit fault diagnosis. Aiming at the tolerance of analog circuit,a combinatorial optimization diagnosis scheme was proposed with back propagation（ BP） neural network（ BPNN）.The main contributions of this scheme included two parts：（ 1） the random tolerance samples were added into the nominal training samples to establish new training samples,which were used to train the BP neural network based diagnosis model;（ 2） the initial weights of the BP neural network were optimized by genetic algorithm（ GA） to avoid local minima,and the BP neural network was tuned with Levenberg-Marquardt algorithm（ LMA） in the local solution space to look for the optimum solution or approximate optimal solutions. The experimental results show preliminarily that the scheme substantially improves the whole learning process approximation and generalization ability,and effectively promotes analog circuit fault diagnosis performance based on BPNN.     

优化反向传播神经网络的自适应遗传算法

探讨了用遗传算法优化反向传播神经网络的问题。通过对不同遗传操作的分析和改进,提出了一种能有效进行局部搜索和全局搜索的自适应遗传算法。计算结果表明,该算法能快速地求出问题的全局最优解,且具有较好的计算精度。     

基于遗传算法的河流水质模型参数估值系统

河流水质模型的参数最优化估值需要进行约束非线性规划的求解,遗传算法是一种高效的启发式随机搜索算法。将遗传算法应用于河流水质模型的参数估值问题的求解,开发了基于遗传算法的QUAL2E模型参数估值系统,并进行了算例验证,结果表明该系统具有较高的可靠性和搜索效率。