基于遗传算法的BP神经网络优化动力配煤模型的研究

BP神经网络具有较强的学习能力,但在传统的研究中,隐含层节点、学习因子和动量因子往往采用试凑法得到相对较佳值,而试凑法在浪费较多时间的同时,可能得不到理想的BP神经网络输出,这对研究造成了一定的困难。文中采用智能算法来解决BP神经网络优化问题。遗传算法作为一种随机搜索算法,能够快速寻找到全局最优解,可以应用于本优化问题。因此,文章采用遗传算法优化BP神经网络上述参数,将改进后的BP神经网络运用于动力配煤非线性模型的研究。结果表明,采用遗传算法优化的BP神经网络具有较强的预测能力,对煤质的发热量预测误差优于线性平均模型误差,并且仿真表明动力配煤模型为近似线性的非线性模型,BP网络的输出值误差波动较小,结果理想。     

基于优化BP神经网络光伏出力短期预测研究

太阳能拥有丰富的资源,而且分布广泛,现已被广泛应用到各种应用中,光伏发电已是一种可靠可行、可扩展的重要可再生能源利用的方式,因此对光伏出力进行精准的预测意义重大;从宁夏市某光伏发电站获得了一年的光伏发电数据与气象等因素,选取四月至五月的数据进行研究预测;针对BP神经网络的收敛时间长,容易陷入局部极小值等缺点;建立单一BP神经网络预测模型,基于遗传算法(GA)优化BP神经网络的GA-BP预测模型与基于狼群算法(WPA)优化的BP神经网络的WPA-BP预测模型;选择平均相对误差作为误差评估指标,结果表明,3种预测模型均能对光伏电站的发电功率进行预测,但是单一的BP神经网络模型误差较大,晴天时,误差为5.1%,经遗传算法改进后的预测误差为4.9%,较单一模型提高了0.2%的精度,而WPA-BP预测模型误差为4.4%,预测精度高于前者;同时多云天和雨天的时候,均为WPA-BP模型的预测误差小,稳定性高,具有一定的研究价值。     

遗传算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测

为提高BP神经网络预测模型对混沌时间序列的预测精度,将改进的遗传算法和BP神经网络结合,提出了一种基于改进遗传算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测方法。利用改进的遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,训练BP神经网络预测模型求得最优解。将该模型应用到几个典型的非线性系统进行预测仿真,验证了该算法的有效性,与BP神经网络预测模型的预测结果进行了比较,仿真结果表明该方法对混沌时间序列具有更好的非线性拟合能力和更高的预测精度。     

钢铁企业高炉煤气平衡与综合优化

高炉煤气是钢铁企业重要的二次能源,对高炉煤气平衡有一个合理的认识,可以达到节能降耗的目的,实现钢铁企业的可持续发展.针对高炉煤气的生产工艺,建立了基于BP神经网络的高炉煤气消耗预测模型,并进行了Matlab仿真,模型的预测误差降低,达到设计精度的要求,可以作为煤气调度和煤气平衡的参考依据.提出了高炉煤气综合优化方法,对提高高炉煤气的利用效率,制定合理的用能方案,实现节能减排具有重要意义.     

基于交变粒子群BP网络的电力系统短期负荷预测

短期负荷预测是电力系统正常运行的关键环节,合理的发电计划依靠准确的负荷预测,因此提出交变粒子群算法来优化BP网络模型以预测电力短期负荷。针对 依靠先前的经验 来确定BP神经网络的权值缺少理论依据的问题,采用交变粒子算法优化BP神经网络权值,以减少通过神经网络预测模型求解电力短期负荷预测带来的误差。实验证明,经过优化的BP神经网络预测模型比传统的BP神经网络预测模型的误差更小,更加接近实际电力负荷。     

基于遗传算法的小波神经网络在股票预测中的应用

小波神经网络采用传统BP算法,存在收敛速度慢和易陷入局部极小值两个突出弱点。本文建立了基于遗传算法的小波神经网络股票预测模型GA-WNN。该模型结合了遗传算法的全局优化搜索能力以及小波神经网络良好的时频局部特性。运用MATLAB对拟合和预测过程进行仿真。结果表明,该模型能有效地提高预测精度,避免了BP算法固有缺陷。     

基于粒子群优化神经网络的“煤改电”地区短期负荷预测研究

为提高“煤改电”地区短期负荷预测水平,本文基于北京市大兴区“煤改电”工程,探索利用神经网络算法对“煤改电”地区短期负荷进行预测。本文首先研究了“煤改电”地区负荷的年周期、周周期以及日周期负荷特性,并对负荷预测进行分类,分析得出了负荷预测的主要影响因素,明确了负荷预测的步骤及误差分析方法。其次,本文研究了BP神经网络的构成和运算过程,分析了历史数据处理方法,建立了基于BP神经网络的“煤改电”地区短期负荷预测模型,并对短期负荷预测模型进行检验。最后,为进一步提高预测效果,本文研究利用粒子群算法和列文伯格-马夸尔特算法对神经网络进行优化改进,建立了基于粒子群算法优化的BP神经网络负荷预测模型,满足了预测目标精度要求。     

基于遗传算法与人工神经网络相结合的固体推进剂燃速计算

为了提高固体推进剂燃速预示精度,将遗传算法(Genetic Algorithm)与误差反传(Back Propagation)网络结构模型相结合,设计了用遗传算法优化神经网络权重的新方法。以固体推进剂燃速数据库为基础,对推进剂的燃速进行了预估,并与BP算法进行了比较。结果显示,预估值与实际值接近,误差小于BP算法模型,具有良好的预示效果,为推进剂燃速预估提供了新方法。     

基于布谷鸟算法优化BP神经网络的锂电池健康状态预测

锂电池健康状态(SOH)的预测是电动汽车锂电池管理系统的最重要的关键技术之一;传统的误差逆向传播(BP)神经网络容易使权值和阈值陷入局部最优,从而导致预测结果不精确;结合布谷鸟搜索算法(CS)的全局优化能力,提出一种基于CS算法优化BP神经网络的锂电池SOH预测方法,该方法的核心在于优化BP神经网络的初始权值和阈值,从而减小算法对初始值的依赖;为了验证算法的泛化性,利用美国国家航空航天局开源锂电池数据集6号电池和7号电池进行仿真实验,仿真得到该算法预测SOH的均方根误差(RMSE)分别为0.2658和0.2620,平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.3319%和0.2605%;通过与BP神经网络、粒子群优化的BP神经网络(PSO-BP)、遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)对比,布谷鸟算法优化的BP神经网络(CS-BP)具有更小的预测误差。     

基于多目标随机森林的煤层厚度同步预测方法

为准确可靠预测煤层厚度和构造煤厚度,以淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿Ⅱ六采区8煤层作为研究区域,提出一种基于多目标随机森林(MTRF)方法的煤层厚度和构造煤厚度预测模型,并将预测结果与单目标预测(ART)和BP神经网络方法对比.利用粒子群算法结合遗传算法的混合优化算法对随机森林模型和单目标预测模型中的参数进行优化,分别建立参数优化的GAPSORF和GAPSOART模型.通过实例验证所提方法相比对比方法具有更好的泛化性和稳定性.     

基于遗传算法的小波神经网络在电价预测中的应用

在电力市场中边际电价预测得准确与否,对于发电厂的竞价决策具有非常关键的影响。为了克服BP神经网络自身算法的缺陷,得到更高的学习精度和更快的收敛速度,该文建立了基于遗传算法的小波神经网络电价预测模型。该模型结合了遗传算法的全局优化搜索能力以及小波神经网络良好的时频局部性质。经实例验证该模型能有效地提高预测精度,避免了BP神经网络的固有缺陷。     

股票价格预测的建模与仿真研究

研究股票价格准确预测问题,由于股票价格数据具非线性、随机性等变化规律,同时股票市场与国内外经济政治变化有关,传统股票价格预测方法只能对其线性变化规律进行准确预测,无法反映股票价格非线性部分进行有效建模,导致股价预测精度不高。为了提高股票价格预测精度,提出了一种遗传优化BP神经网络的股票价格预测模型。充分利用BP神经网络良好的非线性映射能力,对股票价格变化规律进行建模,并通过遗传算法对BP神经网络模型参数进行优化,从而获最优股票价格最优预测模型。实验结果表明,相对于传统股票价格预测模型,遗传算法优化BP神经网络的股票价格预测模型拟合程度更好,预测精度更高,为股票价格预测提供了依据。     

基于改进遗传算法优化BP神经网络的糖尿病并发症预测模型#br#

BP神经网络是在深度学习的研究中使用较为频繁的神经网络。本文提出一种改进遗传算法优化BP神经网络的算法（IGABP）,利用遗传算法的全局搜索能力优化BP神经网络的初始结构。由于遗传算法易陷入局部最优解,影响自身的寻优能力,故对遗传算法进行改进,最后构建糖尿病并发症预测模型进而预测糖尿病并发症的发生。本文改进遗传算法的选择算子并改进自适应遗传算法的交叉及变异概率公式。通过构建预测模型,将改进后的IGABP与BP、GABP、AGABP进行比较。仿真实验结果表明,使用IGABP进行预测的准确率要明显优于BP、GABP与AGABP,并且加快了网络的收敛速度。     

基于改进EO-BP神经网络的高压线损预测

针对高压线损预测精度不高的问题,提出一种基于均衡优化器（Equilibrium Optimizer,EO）和BP神经网络相结合的线损预测模型。首先,为了提高EO算法的寻优能力,利用多种混沌映射关系初始化种群,使种群多样性增加,全局搜索能力得到改善;同时,采用物竞天择概率跳脱策略改进EO算法,使模型依概率跳出局部最优而收敛于全局最优解。其次,采用改进的EO算法对BP神经网络的权值和偏置进行优化,进而改善BP神经网络的预测效果。最后,实验结果证明,所提线损预测模型相对于回归模型、BP神经网络模型、模拟退火算法优化BP神经网络模型和EO优化BP神经网络模型具有更高的预测精度。     

基于粒子群神经网络的期货价格预测

目前在对中国期货市场进行价格预测时,采用神经网络预测时多用的是BP神经网络,但是BP神经网络存在对初始权阁值敏感、易陷入局部极值和收敛速度慢的问题.因此,为了提高模型效率,提出采用PSO-BP模型预测期货价格.首先运用粒子群算法代替BP神经网络的初始寻优,再用BP算法对优化的网络权闽值进一步精确优化,随后建立了基于粒子群算法的BP神经网络预测模型,并将其应用到中国期货市场的期货价格预测研究中.仿真结果表明,新模型结合了粒子群算法的全局寻优能力和BP神经网络算法的局部搜索优势,有效的防止了网络陷入局部极小值的可能,提高了神经网络模型预测的速度和准确性.     

钢材性能与工艺参数的交叉预测模型研究

为了克服BP神经网络算法的固有缺陷,增强其在钢材生产实践和事故调查中应用实效,提出了对BP神经网络算法的改进措施,并通过排列组合建立了钢材性能、温控工艺和化学成分添加工艺三组数据的6种交叉预测模型。该方法将遗传算法与小生境技术和禁忌算法相结合,优化了BP神经网络初始权值和阈值的选取,避免陷入局部最优解;利用Cauchy误差估计器代替传统均方差估计器,改进了BP神经网络误差统计方法,降低少数异常输入元素对结果的影响。实验结果表明,所有模型训练后检验精度均较高,总体平均相对误差较小,表明了该算法模型具备良好的预测能力和现实可行性。     

基于GA-BP神经网络的BDS轨道误差模型研究

在对导航卫星轨道误差数据进行研究时发现,卫星广播星历轨道误差客观存在着一些不确定性的规律现象,针对这一无法用现有确定性模型表示的误差信息,建立了基于遗传算法优化BP神经网络的轨道误差预测模型。利用遗传算法来全局寻优BP神经网络的初始权值与阈值,同时根据广播星历解算出的卫星位置和速度,结合参考时刻及摄动改正项对神经网络进行训练和测试。试验结果表明,上述模型能较好的预测轨道误差,应用该模型进行卫星轨道解算时能有效提高轨道精度,降低轨道误差。     

基于IIGA-BP神经网络的钢材销售预测模型

为克服传统BP神经网络(BP Neural Network,BPNN)在销售预测中,预测精度低、收敛速度慢的缺点.提出了一种基于改进免疫遗传算法(Improved Immune Genetic Algorithm,IIGA)优化BP神经网络的销售预测模型.改进的免疫遗传算法提出了新的种群初始化方式、抗体浓度的调节机制及自适应交叉算子、变异算子的设计方法,有效的提高了IIGA的收敛能力和寻优能力.并用IIGA优化BPNN的初始权值和阈值,改善网络参数的随机性导致BPNN输出不稳定和易陷入局部极值的缺点.以某钢铁企业的历史销售数据为例进行实证研究,利用Matlab分别构建BP、IGA-BP和IIGA-BP神经网络预测模型进行仿真对比分析.实验证明,IIGA-BP神经网络预测模型较BP神经网络预测模型预测精度提高了23.82％,较IGA-BP神经网络预测模型预测精度提高了22.02％.IIGA-BP神经网络模型对钢材销售预测的泛化性能更好,预测效果更稳定误差基本保持在[0.25,0.25]之间,预测精度大幅度提高,为企业销售预测提供了一种较为有效的方法.     

遗传BP神经网络在网络流量预测中的应用

由于BP神经网络本质上采用的是梯度下降算法,具有收敛速度慢、容易陷入局部极小点等缺陷.针对这种情况,用具有良好全局搜索能力的遗传算法来改进BP神经网络模型,对神经网络的初始权值和阈值进行优化.仿真结果表明,遗传BP神经网络具有良好的预测效果,预测精度比传统的BP神经网络要高,误差更小,说明了遗传BP神经网络对网络流量预测是高效可行的.     

基于遗传算法优化和BP神经网络的短期天然气负荷预测

天然气负荷预测的研究,对于保证天然气管网用气量、优化管网的调度和设备维修具有极其重要的意义.短期天然气负荷预测问题具有周期性和随机性的变化规律.传统方法无法进行准确的预测,预测精度较低.为了提高天然气负荷的预测精度,提出一种基于遗传算法优化和BP神经网络的天然气负荷预测方法.采用遗传算法对BP神经网络连接权值和阈值等模型参数进行优化,从而建立最优的天然气负荷预测模型,并采用某企业的天然气负荷数据对所建立预测模型的可行性和有效性进行验证.仿真结果表明,相对于传统BP预测算法,基于遗传算法优化参数的BP神经网络提高了天然气负荷预测精度,具有一定的实际工程应用价值.