Matlab人工神经网络工具箱中的BP工具函数及其应用

人工神经网络中的BP网络模型在函数逼近、模式识别等领域得到了广泛的应用，但利用神经网络解决实际问题时，经常涉及到大量的数值计算问题，而运用计算机高级语言编程对神经网络BP模型进行仿真和辅助设计是件十分麻烦的事情，为了解决这个矛盾，Matlab工具箱中专门编制了大量有关设计BP网络模型的工具函数。本分析了Matlab软件包中人工神经网络工具箱的有关BP网络的工具函数，并给出了部分重要工具函数的实际应用。     

基于BP神经网络的滚动轴承智能诊断技术

人工神经网络的应用与研究是近几年迅速发展起来的一个国际性前沿研究课题.介绍了人工神经网络及BP神经网络算法,并对传统的BP算法进行改进.建立了基于BP神经网络动车组传动系统滚动轴承智能诊断系统方法,进行了状态识别神经网络训练与测试.通过对外环、内环、滚动体故障和正常情况下数据的计算、仿真和对比,分析了四种情况下在不同网络设计中的识别效率.基于BP神经网络测试的实际输出与期望输出值非常接近,该网络具有良好的识别性能.     

浅谈利用BP神经网络进行系统预测的方法

BP神经网络体现了人工神经网络最精华的部分,利用BP神经网络可以实现系统预测功能,本文就工程实际中利用BP神经网络进行预测的问题进行阐述.为BP网络的实际应用做了铺垫.     

一种改进的BP人工神经网络模型

针对人工神经网络 BP 模型在实际应用中会遇到一些问题。该文指出了 BP 神经网络模型结构和算法的一些不足,并针对 BP网络模型算法存在的局部极小问题、BP 网络学习速度较慢以及 BP 模型网络结构训练过度和降低网络归纳能力等问题提出了引入规则、选择激发函数和转换函数、采用隐含神经元以及改变网络拓扑结构等一些改进措施,对于提高 BP 模型在实际应用中的效果具有重要意义。通过实际应用,证明了改进后的算法是行之有效的。     

基于CFA和BP神经网络的入侵检测方法

基于BP神经网络的入侵检测方法因神经网络的初始网络运行参数是随机选择,存在容易陷入局部最优及收敛慢而导致检测准确率低的问题,提出一种基于CFA和BP神经网络的入侵检测方法 CFA-BPIDS.将BP神经网络的权值和阈值编码成CFA中的细胞个体,BP神经网络全局误差作为CFA的适应值,然后进行多次迭代,选择适应值最优的细胞个体作为BP神经网络的权值和阈值,最后将具有最优权值和阈值的BP神经网络应用在网络入侵检测中的检测模块.实验结果表明,该方法相比基于遗传算法和粒子群算法,优化BP神经网络的入侵检测方法提高了入侵检测准确率.     

基于FPGA的神经网络硬件可重构实现

针对软件实现神经网络速度慢的缺点,介绍了一种神经网络在FPGA上可重构实现的设计方法.设计中依据成熟的BP算法公式,以一个三层的BP网络为例,利用Verilog HDL硬件语言自顶向下设计各个模块,使网络训练时将前向模块、误差反传模块和相应的控制模块同时配置到FPGA中进行网络训练;而当训练好的网络正常工作时,只在FPGA中配置前向模块和相应的控制模块就可以高速运行该神经网络.实验结果表明,该系统结构能极大地提高BP网络的学习速度.     

基于改进BP神经网络的公路旅游客流量预测

针对如何精确预测公路旅游客流量这一问题,论述了公路旅游客流量研究背景,对包括神经网络模型在内的几类模型进行了分析,说明神经网络预测模型运用在公路旅游客流量预测中的优势.以实证分析为背景,论述了改进BP神经网络在公路旅游客流量预测中的应用,并深入研究了实际运用中输入/输出向量的选择、数据预处理方法、隐层神经元数目选择、训练函数选择等实际问题,对预测结果和实际值进行了比较和分析论述,得到一个适合的BP网络.最后对几种预测方法的预测结果进行比较,说明了BP神经网络在公路旅游客流量预测的合理性与可行性.     

基于小样本数据的BP神经网络建模

针对小样本条件下BP(back propogation)神经网络存在预测精度不高的问题,将专家知识融入BP神经网络训练过程中解决此问题.首先BP神经网络通过遗传算法获得最优初始权值和阈值;其次对专家知识进行数学表达;最后通过增广拉格朗日乘子法将专家知识融入BP神经网络训练过程中.利用实际中的结晶动力学问题对所提方法进行...     

免振捣粉煤灰混凝土抗压强度的神经网络预测

为了解决免振捣粉煤灰混凝土抗压强度预测问题,采用BP神经网络方法通过免振捣粉煤灰混凝土不同配合比训练网络预测其抗压强度,对于BP网络的隐层节点属于不确定层,采用三层结构的BP网络.但隐含单员个数仍未知。在实验过程中将隐含层的神经单元个数作为一个参数试验,结果表明BP神经网络的隐层节点数目对预测精度有较大影响。通过分析得出采用BP神经网络对免振捣粉煤灰混凝土抗压强度预测是可行的。     

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.     

人工神经网络在车辆故障诊断中的应用

人工神经网络具有适合于解决复杂的非线性问题的特点,因此经常被用于车辆故障诊断。该文介绍人工神经网络的基本原理以及网络结构,通过利用Matlab人工神经网络工具箱,建立某车辆动力总成BP单网络结构的故障诊断模型,提出基于人工神经网络的车辆故障诊断方法。由于各类人工神经网络在处理复杂问题时均有不足之处,该文进一步研究混合网络的工作原理及其在车辆故障诊断中的应用,并认为此类方法将是人工神经网络在车辆故障诊断研究领域的主要发展方向。     

基于BP神经网络的环境质量评估

利用人工神经网络对地区综合环境质量进行了评价,提出了基于BP人工神经网络、以Matlab为平台的算法程序的人工神经网络环境质量分类模型．并以某地区环境监测数据值为样本,进行了环境质量评价分析．研究结果表明,BP神经网络应用于环境质量评价无需构建复杂的参数方程,且具有基于知识学习的特性,结构简单实用,具有客观性和通用性．     

Evaluation on Stability of Stope Structure Based on Nonlinear Dynamics of Coupling Artificial Neural Network

The nonlinear dynamical behaviors of artificial neural network (ANN) and their application to science and engineering were summarized. The mechanism of two kinds of dynamical processes, i.e. weight dynamics and activation dynamics in neural networks, and the stability of computing in structural analysis and design were stated briefly. It was successfully applied to nonlinear neural network to evaluate the stability of underground stope structure in a gold mine. With the application of BP network, it is proven that the neuro-com-puting is a practical and advanced tool for solving large-scale underground rock engineering problems.     

基于神经网络专家系统的卫星姿态确定系统故障诊断

介绍了一种基于人工神经网络与专家系统相结合的智能故障诊断系统,将专家系统与神经网络结合运用取长补短,发挥各自的优势.给出了系统的结构组成,并具体描述了神经网络专家系统的工作原理.采用的RBF网络有效地克服了BP网络收敛速度慢,且易陷入局部极小的缺陷.同时利用神经网络的并行处理功能,有效地解决了传统专家系统的推理复杂、时间冗余等缺点.仿真结果证明了该方法应用于卫星姿态确定系统的故障诊断是有效的.     

中国钢铁工业区域竞争力的人工神经网络判定

将人工神经网络和最优分割法相结合,构建竞争力评价模型,并对1995年和2000年中国钢铁工业区域竞争力进行了评价。模型运行结果表明,1995~2000年中国钢铁工业区域竞争力发生了显著分化,2000年以来钢铁工业发展态势也充分证明了这一点。沿海地区正成为中国钢铁工业发展的重点地区,优化钢铁工业布局是当前面临的一个重要任务。可见,将人工神经网络和最优分割法相结合的组合模型用于评价钢铁工业区域竞争力水平简便、实用,且避免了人工确定指标权重的主观性,是一种具有发展和应用前景的有效评价方法。     

Stein损失下BP神经网络分类方法在人脸识别中的应用

在统计判决理论的框架下,针对一类特定目标人脸识别中存在的问题,提出了基于Stein损失的BP神经网络分类方法,证明了Stein损失下的BP神经网络的收敛性,经过剑桥大学ORL人脸库的图像识别实验,表明这种方法能有效解决传统的BP神经网络特定目标人脸识别中存在的问题.     

应用神经网络-蒙特卡罗法的可靠性分析方法

为了提高内燃机设计的可靠度，提出了应用神经网络－蒙特卡罗法求解发动机零部件可靠度的新方法，该方法利用神经网络根据有限元分析样本逼近应力函数，结合应力－强度干涉模型，采用蒙特卡罗随机模拟求取可靠度。将计算结果与常用的一次二阶矩法，设计验算点法相比较，表明该方法是可行的，而且适用面更广，可适用于多参数且服从于任何分布的问题。     

基于改进的反向传播神经元网络复杂煤岩层对比方法研究

为了提高复杂地区煤岩层对比的准确率,解决由于反向传播神经元网络(BP神经元网络)连接权值和阈值的初始值选择不合适而导致的无解问题,本文把求全局最优解近似值的遗传算法(GA)和求局部最优解精确值的传统BP神经元网络所使用的梯度法有机地结合起来,取长补短,用于复杂地区煤岩层对比。首先,用GA求得BP神经元网络权值和阈值的全局最优解的近似值;然后,把该近似值作为初始值,训练该神经元网络;最后,用训练好的BP神经元网络进行复杂地区煤岩层对比工作。本文利用测井曲线采用小波变换分析沉积旋回,并用于煤岩层对比。该新方法在钱营孜煤矿的复杂煤岩层对比中,取得了较好的效果,比常规的单一方法和简单的组合方法效果要好。     

DNA优化的BP神经网络在故障诊断中的应用

针对BP神经网络收敛速度慢和容易陷入局部极小值问题,将DNA算法和神经网络有机结合,利用DNA算法的全局搜索能力,优化网络的初始权值和阈值,解决其本身固有的两个缺陷,进而提高了BP神经网络诊断故障时的准确性和快速性。以道岔控制电路的故障诊断为研究对象,建立了基于DNA优化的BP神经网络的故障诊断优化模型,使用MATLAB仿真软件对故障诊断模型进行了仿真分析。结果表明,DNA算法优化的BP神经网络的泛化能力、诊断精确性都要优于BP神经网络。