基于模块化神经网络的船舶航迹航速预测

为提高船舶航迹航速预测精度,提出一种模块化神经网络MNN(modular neural network)船舶航迹航速预测方法。首先,利用归一化互信息与专家知识确定预测目标的辅助变量从而分解任务;然后,将RBF(radial basis function)神经网络和Elman神经网络用于子网络搭建,使用减法聚类算法确定初始子网络结构,在此基础上提出误差反馈方法将RBF神经网络训练的最大误差所对应的样本作为隐含层新增神经元并通过粒子群算法PSO(particle swarm optimization)优化RBF神经网络学习参数,运用性能函数动态调整Elman神经网络隐含层神经元数目以此构造模块化神经网络对目标进行预测;最后,实验结果表明模块化神经网络预测精度与网络结构均优于传统BP与RBF神经网络,证明了所提方法的有效性。     

船舶航迹保持的神经网络控制器研究

提出一种船舶航迹保持在线神经网络控制器。该控制器能解决精确的船舶动态模型难以建立的问题,能用舵角同时控制航迹偏差和航向偏差,能通过对控制精度的直接计算来自动地在线训练学习而不需离线训练学习过程。计算机仿真结果表明了该控制器训练方法的有效性和控制的鲁棒性。     

基于蚁群神经网络船舶发电机故障诊断

BP神经网络在船舶发电机故障诊断中有广泛的应用,但由于BP网络采用的是沿梯度下降的搜索求解算法,存在收敛速度慢、且容易陷入局部极小等问题,给故障诊断带来不便.为此,采用蚁群优化算法代替反向传播算法训练神经网络的权值和阈值.以船舶发电机中的同步发电机为例,利用训练后的蚁群神经网络对其进行故障诊断,并把BP神经网络和蚁群神经网络的训练和诊断结果相比较,结果表明蚁群神经网络具有较好的训练性能、收敛速度、诊断精度和良好的故障识别率,应用于船舶发电机的故障诊断中,具有较好的应用前景.     

基于小波神经网络的船舶导航雷达航迹相关外推方法

采用小波神经网络实现船舶导航雷达跟踪的航迹相关外推,本算法采用神经网络的并行处理方式,结合小波分解理论中局部Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指数信息,实现雷达的高精度在线相关跟踪滤波。仿真结果表明,该算法的计算量不随目标运动模型复杂性增加而增加,并且具有在线处理精度高、实时检测误跟踪准确等特点。     

基于神经网络的船舶碰撞危险度模型

采用模糊理论方法建立船舶碰撞危险度的数学模型，并对其中的关键因素安全域（Ｄｏｍａｉｎ）和动界（Ａｒｅｎａ）采用ＢＰ神经网络根据专家知识进行学习，该模型综合考虑了环境、操纵性、会遇势态等多种因素的影响，能快速跟踪状态变化，可用于船舶避碰专家系统的在线咨询。     

基于多特征因子的路用集料粒径计算神经网络模型

在道路施工及养护过程中,高效、准确地测量沥青混合料中的集料级配是保证混合料骨架结构稳定及施工质量的重要环节。针对基于单一几何模型应用在粗集料颗粒分档时,存在粒径计算不准确、无法满足施工要求的问题,文中提出一种基于多特征因子的路用集料粒径计算神经网络模型,实现对集料颗粒粒径的准确计算。首先,对采集到的集料颗粒图像进行几何特征提取,并对提取到的特征数据进行数据清洗和归一化等处理,建立样本数据集;然后通过相关性分析,提取出与集料粒径相关性较强的特征因子;最后,构建多层感知机(MLP)神经网络模型对数据集进行训练,并采用敏感性分析得到用于表征集料粒径的重要特征权重,实现对集料粒径的准确计算。结果表明,文中提出的集料粒径计算方法与卡尺法测量的结果拟合精度较高(相关系数R~2=0.91),与二阶矩、等效椭圆等传统几何模型方法相比不仅明显提高了精度,而且可以实现快速虚拟筛分,显著提升后续的筛分效率。     

基于神经网络的船舶碰撞危险度模型

采用模糊理论方法建立船舶碰撞危险度的数学模型 ,并对其中的关键因素安全域 (Domain)和动界(Arena)采用BP神经网络根据专家知识进行学习 .该模型综合考虑了环境、操纵性、会遇势态等多种因素的影响 ,能快速跟踪状态变化 ,可用于船舶避碰专家系统的在线咨询     

基于小波神经网络的船舶运动预报

利用残值学习算法进行小波节点的选择,利用Akaike 准则确定预测模型的结构,采用误差反传方法在线调整网络连接参数.通过建立的自适应神经网络模型有效辨识船舶操纵运动动态.船舶航向预报仿真结果显示,基于小波神经网络的船舶航向预测器可以较高精度预报船舶操纵运动过程中船舶航向的变化.     

基于克隆优化的船舶号灯神经网络识别模型

针对复杂光环境下船舶号灯识别模型的高维、强非线性及影响因素复杂等特性,提出一种基于克隆选择优化算法的BP神经网络识别模型.通过对影响因素的筛选确定BP神经网络的输入,将号灯识别码作为网络的输出确定BP神经网络模型.采用免疫克隆选择优化算法,确定网络层数和各层节点数目,结合灵敏度分析法选择非线性寻优的方向和尺度,以减少BP神经网络的迭代次数,提高搜索效率.通过对海上夜航时拍摄的一些实景照片进行学习和识别的仿真,验证了所建立的船舶号灯识别模型的有效性.     

基于BP神经网络的船舶号灯识别模型与仿真

建立基于误差反传神经网络的船舶号灯智能识别模型,在众多的号灯识别参数中进行优化分析,确定了能见度、号灯亮度、背景亮度和眩光4个重要输入参数;利用这4个参数,基于误差反传神经网络对船舶号灯的可识别性进行建模和仿真,比较利用Levenberg-Marquart(L-M)、动量梯度下降、变学习率动量梯度下降和弹性反向传播等学习算法建立的误差反传神经网络模型,并确定L-M算法具有最优结果.通过号灯识别的仿真结果表明,识别结果与航海专家评估的结果一致.本模型实现了复杂光环境下船舶号灯可识别性的预报和影响因素分析,对保障船舶的夜航安全有着重要意义.     

基于神经网络的非正常工况预报

分析了PTA生产中氧化反应器尾氧浓度的影响因素,提出一种用小波分析对数据进行降噪处理的方法。采用BP神经网络并对其进行了一定程度的改进。通过降噪前后的网络仿真结果对比,表明基于小波降噪的神经网络具有更好的精度和更强的泛化能力。用此网络预测尾氧浓度,实现了对非正常工况的预报。通过实际对比,表明该网络能够较理想地预报出非正常情况。     

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。     

基于自适应动量因子的区间神经网络建模方法

区间神经网络建模是区间控制的核心部分,也是提高系统鲁棒性的重要方法.针对区间神经网络算法收敛速度慢的问题,提出一种自适应动量因子算法.算法利用区间运算建立输入与输出数据的映射模型,通过引入具有自适应特性的动量项,使用最速下降法对动量项进行自适应更新,在加快系统收敛速度的同时,克服系统稳态误差大和容易陷入局部最小值的弊端.典型算例实验表明:区间神经网络能够较为精确地建立区间网络模型,自适应动量因子算法提高了区间神经网络整体性能.     

基于BP算法的神经网络内模控制器

文章针对一类非线性系统,采用加入阻尼项的权值调整BP算法,设计了基于BP算法的神经网络内模控制器,并进行了仿真,结果显示该控制器对阶跃信号和扰动均无稳态误差,对非线性环节有较好的控制效果。     

基于双向长短期记忆神经网络的配网电压异常数据检测

受自然环境、计量仪器等影响,量测数据会出现异常,导致调度人员错误决策,威胁电力系统安全稳定运行。为保障电力系统安全稳定运行,提出了一种基于双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory, Bi-LSTM)神经网络的配网电压无监督异常数据检测方法。利用Bi-LSTM神经网络处理时序数据的双向特性,建立时序预测模型,通过对比预测值和实际值的误差检测异常数据。最后,基于某实际配网电压数据进行仿真验证,仿真结果表明:所提方法在准确率、F1分数等指标方面均优于决策树、K近邻、支持向量机、长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络。     

BP神经网络拟合平稳跟踪眼震信号

在前庭功能检查中,要对平稳跟踪信号进行分析,必须先对实验者的跟踪数据信号进行曲线拟合。由于BP神经网络可以实现输入和输出间的任意非线性,使得它在函数逼近上有广泛的应用。因此本文用BP神经网络对平稳跟踪信号进行曲线拟合。对网络的训练方法采用贝叶斯正则化算法。实验表明,拟合的曲线和正弦曲线基本吻合,尽可能的通过了样本点,也排除少数点的干扰。     

热电偶径向基神经网络模型研究

介绍了基于Levenberg-Marguardt(LM)算法的改进BP神经网络及其在热电偶特性建模中应用,针对其存在的问题,提出了一种基于径向基(RBF)神经网络建立热电偶特性零误差模型的方法,详细介绍了镍铬-镍硅热电偶特性0~1 370℃无差优化模型的建立过程并与BP神经网络热电偶模型进行了比较,结果表明提出的模型算法简单、精度高、稳定性好,易实现,优于BP网络,对其他传感器应用领域也有借鉴作用.     

基于人工神经网络描述的编程

目的在神经网络结构和算法描述语言的基础上,提出神经网络编程的概念,建立神经网络仿真系统。方法采用具有强类型,并发性和面向对象等特点的Ａｄａ语言作为系统的宿主语言,建立基于结构,算法描述的神经网络认真系统。结果为神经网络的工程应用研究提供手段。结论采用神经网络编程,可以将神经网络与传统的编程语言在通用计算机的基础上统一起来,达到更新更高的处理能力。