一种级联过程神经元网络及其应用研究

针对连续系统输入过程可分为若干时间阶段,输出为一个即依赖于当前阶段系统过程输入,又与前一阶段系统状态有关的离散过程,提出了一种级联过程神经元网络模型.将连续输入信号分阶段处理,不同阶段系统输入输出映射关系用不同过程子网络描述.考虑过程神经元网络计算的复杂性,提出了一种基于函数正交基展开的学习方法,利用基函数的正交性,简化计算过程.文中给出了学习算法,并以油藏开发三次采油过程模拟为例验证了模型和算法的有效性.     

输入输出均为时变函数的过程神经网络及应用

为了解决实际系统中输入、输出经常是时变连续函数的问题,提出了一类基于基函数展开的过程神经元网络模型.该模型利用过程神经元网络所具有的对时间变量的非线性映射能力,实现系统的输入、输出之间的连续映射关系.另外,还给出了一种学习算法.为了简化计算,选择正交函数作为基函数,并以油藏开发仿真为例,验证了模型和算法的有效性.     

基于基函数展开的双隐层过程神经元网络及其应用

提出一类基于基函数展开的双隐层过程神经元网络模型．过程神经元隐层完成对输入信息过程模式特征的提取和对时间的聚合运算，非时变一般神经元隐层用于提高网络对系统输入输出之间复杂关系的映射能力．在输入空问中引入一组函数正交基，将输入函数和网络权函数表示为该组正交基的展开形式，利用基函数的正交性简化过程神经元聚合运算．以旋转机械故障诊断和油藏开发过程采收率的模拟为例，验证了模型和算法的有效性。     

双并联前向过程神经网络及其应用研究

为克服多层前向过程神经网络收敛速度慢、精度低的问题,提出了一种双并联前向过程神经网络模型.在输入空间中引入一组合适的函数正交基,将输入函数和网络权函数表示为该组正交基的展开形式,并利用基函数的正交性简化网络聚合运算过程.给出了相应的学习算法,并以飞机发动机状态监控中发动机排气温度的预测为例验证了模型和算法的有效性.     

一种基于神经网络的非线性时变系统仿真建模方法

针对输入输出均为连续时变函数的系统仿真问题，提出了一种基于函数基展开的神经网络建模方法．在连续函数空间中选择一组适当的基函数，将输入／输出函数在给定的拟合精度下，分别表示为该组基函数的有限项展开形式，由神经网络通过训练样本集的学习，建立输入函数基函数展开式系数与输出函数基函数展开式系数之间的变换关系．由于输入／输出函数与展开式系数之间存在着一一对应关系，从而可实现时变系统输入和输出之间的连续映射．给出了基于walsh变换的实现方法，并以油田开发驱替采油过程模拟为例验证了方法的有效性．     

一种过程支持向量机及其在动态模式分类中的应用

针对一般SVM在机制上难以直接对动态模式进行分类的问题,提出了一种基于函数正交基展开的过程支持向量机.该模型的输入为时变函数,输出为模式类别.在输入函数空间中选择一组适当的正交函数基,将输入函数在该组函数基下进行有限项展开,把展开式系数作为核函数的输入.由于时变函数在基函数映射下与展开式系数一一对应,从而可利用SVM的变换机制实现动态模式分类.给出了基于SMO的求解算法,实验结果验证了模型和算法的有效性.     

基于函数正交基展开的过程神经网络学习算法

过程神经网络的输入和连接权均可为时变函数，过程神经元增加了一个对于时间的聚合算子，使网络同时具有时空二维信息处理能力．该文在考虑过程神经网络对时间聚合运算的复杂性的基础上，提出了一种基于函数正交基展开的学习算法．在网络输入函数空间中选择一组适当的函数正交基，将输入函数和网络权函数都表示为该组正交基的展开形式，利用基函数的正交性．简化过程神经元对时间的聚合运算．应用表明，算法简化了过程神经网络的计算复杂度，提高了网络学习效率和对实际问题求解的适应性．以旋转机械故障诊断问题和油藏开发过程采收率的模拟为例验证了算法的有效性．     

多聚合过程神经元网络及其学习算法研究

针对系统输入为多元过程函数以及多维过程信号的信息处理问题,提出了多聚合过程神经元和多聚合过程神经元网络模型.多聚合过程神经元的输入和连接权均可以是多元过程函数,其聚合运算包括对多个输入函数的空间加权聚集和对多维过程效应的累积,可同时反映多个多元过程输入信号在多维空间上的共同作用影响以及过程效应的累积结果.多聚合过程神经元网络是由多聚合过程神经元和其它类型的神经元按照一定的结构关系组成的网络模型,按照输出是否为多元过程函数建立了前馈多聚合过程神经元网络的一般模型和输入输出均为过程函数的多聚合过程神经元网络模型,具有对多元过程信号输入输出关系的直接映射和建模能力.文中给出了一种基于多元函数基展开的梯度下降与数值计算相结合的学习算法,仿真实验结果表明了模型和算法对多元过程信号分类和多维动态过程模拟问题的适应性.     

用过程神经网络和遗传算法实现系统逆向求解

对于多输入多输出系统,针对如何根据系统模型和期望输出反求系统输入的问题,本文提出了一种基于过程神经网络和遗传算法相结合的方法.首先根据实际系统的领域知识和学习样本集,建立满足系统实际输入输出映射关系的正向过程神经网络.然后按照系统在过程区间的某一期望输出,用过程神经网络的输出误差构造适应度函数,用遗传算法逆向确定系统的过程输入信号,使该输入信号满足已建立的正向过程映射关系,从而完成系统的逆向过程控制.文中给出了具体的实现算法并给出了此方法的一个应用实例.     

基于多种正交基函数的模块化过程神经元网络

提出一类基于多种正交基函数的模块化过程神经元网络模型,它融入了多时变输入的空间聚合和作用域限制的时间累积,并采用多种正交基函数在较小网络规模的条件下保证系统各种输入输出的精度,应用混合隐含层综合考虑了系统多类型输入对系统的作用,并应用模块化级联的方式在一定程度上减小了网络的总体容量,从而提高了整个网络的学习速度。应用实例的训练及仿真结果证明了该模型的可行性和有效性。     

自组织过程神经网络及其应用研究

针对与时间过程有关的模式分类问题，提出了一种自组织过程神经元网络模型．网络由输入层和竞争层组成，其输入和连接权可为与时间有关的函数，输入层结点与竞争层结点实行全互连接．网络提取输入函数所隐含的过程式模式特征，并对其进行自组织，在竞争层将分类结果表现出来．为简化计算，在输入空间中引入函数正交基，将输入函数和网络权函数表示为正交基的展开形式，利用基函数的正交性，使网络权函数的调整非时变化．给出了竞争学习和有教师示教两种学习算法，并以石油地质中沉积微相识别问题为例证明了模型和算法的有效性．     

一种时变输入输出过程神经元网络及学习算法研究

针对输入／输出均为时变函数的非线性系统建模问题，提出一种时变输入输出过程神经元网络模型，并给出了具体的学习算法．过程神经元网络的输入、输出均可为时变函数，其空间、时间聚合算子分别取为空间加权求和及含时间变参积分，聚合运算和激励能同时反映时变输入信号的空间聚合作用和输入过程中的阶段时间累积效应．仿真实验结果验证了所提出模型和算法的有效性．     

一类反馈过程神经元网络模型及其学校算法

提出了一种基于权函数基展开的反馈过程神经元网络模型．该模型为三层结构，由输入层、过程神经元隐层和过程神经元输出层组成．输入层完成系统时变过程信号的输入及隐层过程神经元输出信号向系统的反馈；过程神经元隐层用于完成输入信号的空间加权聚合和激励运算，同时将输出信号传输到输出层并加权反馈到输入层；输出层完成隐层输出信号的空间加权聚集和对时间的聚合运算以及系统输出．文中给出了学习算法，并以旋转机械故障自动诊断问题为例验证了模型和算法的有效性．     

Fourier三角基神经元网络的权值直接确定法

根据Fourier变换理论,本文构造出一类基于三角正交基的前向神经网络模型。该模型由输入层、隐层、输出层构成,其输入层和输出层采用线性激励函数,以一组三角正交基为其隐层神经元的激励函数。依据误差回传算法(即BP算法),推导了权值修正的迭代公式。针对BP迭代法收敛速度慢、逼近目标函数精度较低的缺点,进一步提出基于伪逆的权值直接确定法,该方法避免了权值反复迭代的冗长过程。仿真和预测结果表明,该方法比传统的BP迭代法具有更快的计算速度和更高的仿真与测试精度。