基于DE-BP神经网络的室内热舒适评价方法

本文从智能家居角度研究室内热舒适, 分析热舒适评价方式PMV, 指出其部分参数在智能家居场景中获取困难. 提出在忽略风速和平均辐射温度的情况下, 引入气候和环境特征来拟合PMV公式. 研究使用经过差分进化算法(Differential Evolution, DE)优化后的BP神经网络算法(DE-BP)来建立拟合模型, DE算法优化神经网络的参数, 神经网络训练使用动量加速的随机梯度下降算法, 且增加了仿射变换的标准化层和L2正则化. 测试结果显示模型在收敛速度、稳定性和泛化性能上比传统BP神经网络更优,在较小误差范围内可应用于计算热舒适度的系统中, 降低其输入参量难度.     

改进的自适应遗传算法在人体行为识别中的应用

为提高传统自适应遗传算法优化的BP神经网络对人体行为的识别率,提出了一种改进的自适应遗传算法优化的BP神经网络预测方法。该算法使用新的动态变化的交叉和变异分布指数计算公式来优化传统的二进制交叉和多项式变异操作,根据种群集中和分散的剧烈程度自适应地增大或减小交叉和变异的概率,极大地弥补了传统的交叉和变异操作所造成的破坏优良个体的缺陷。通过搭建遗传算法优化的BP神经网络模型,对3000组不同人体行为的加速度数据进行测试,实验结果显示,经过改进后,算法的准确率从92.31%提升到了96.47%。     

基于改进的PSO算法的神经网络相关性剪枝优化*

针对传统的神经网络训练算法收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,提出了一种基于改进的分期变异微粒群优化算法（SMPSO）的神经网络相关性剪枝优化方法。SMPSO在初期使适应度过低的微粒发生变异,在后期使停滞代数过高的个体极值和全局极值发生变异,后将SMPSO用于优化神经网络相关性剪枝算法。实验结果表明,该方法与采用BP算法及标准PSO算法进行相关性剪枝相比,在训练收敛速度、剪枝效率及分类正确率三方面都有较大提高。     

基于反时限混沌郊狼优化算法的BP神经网络参数优化

针对郊狼优化算法优化性能弱及多样性低等问题,提出一种基于反时限衰减算子的混沌郊狼优化算法(ICCOA).首先,在个体迭代更新过程加入反时限衰减权重因子,使得全局搜索与局部开发能力保持平衡的同时提高算法的搜索速度;其次,加入基于Tent混沌映射的混沌干扰机制,将种群中部分较差个体经过映射产生新个体,进而增大种群多样性;接着,为了验证ICCOA算法的优化能力,分别在10、30和100维度下进行函数优化测试,并与5种优化算法进行比较,其实验结果表明ICCOA算法具有良好的优化性能;最后,将ICCOA算法应用于BP神经网络参数优化,提出新的神经网络模型(ICCOABP),并与标准神经网络、基于遗传算法的BP神经网络参数优化方法一同应用于机器学习的分类任务进行性能比较,实验结果表明ICCOABP算法具有高效性.     

DE-BP神经网络对产品成本预测的研究

引入BP神经网络算法对产品成本进行预测,建立了产品成本预测模型。针对神经网络参数优化容易陷入局部最优解的缺陷,结合差异演化算法,提出了DE-BP神经网络预测模型。实验表明,该算法具有较高的预测精度,能够为企业生产运营提供可靠的依据。     

改进的粒子群算法优化神经网络及应用

针对神经网络权值选取不精确的问题,提出改进的粒子群优化算法结合BP神经网络动态选取权值的方法。在改进的粒子群优化算法中,采用动态惯性权重,并且认知参数与社会参数相互制约。同时,改进的粒子群优化算法结合差分进化算法使粒子拥有变异与交叉操作,保持粒子的多样性。基于改进的粒子群优化算法与BP神经网络,构建IPSONN神经网络模型并运用于酒类品质的预测。实验分别从训练精度、正确率及粒子多样性三方面验证了IPSONN模型的有效性。     

基于差分进化的BP神经网络预测混沌时间序列

针对BP神经网络预测模型收敛速度慢和容易陷入局部极小值的缺点,将差分进化算法和神经网络结合起来,提出了一种基于差分进化算法的BP神经网络预测混沌时间序列的方法,利用差分进化算法的全局寻优能力对BP神经网络的权值和阈值进行优化,然后训练BP神经网络预测模型求得最优解,将该预测方法用到3个典型的混沌时间序列进行算法的有效性验证,并与BP算法的预测精度进行了比较,仿真结果表明该方法对混沌时间序列预测具有更好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。     

一种改进QPSO优化BP网络的入侵检测算法

为了较好克服量子粒子群算法存在早熟收敛的缺点,在分析算法参数和流程的基础上,提出了一种带变异操作的改进量子粒子群优化算法。针对传统BP算法易于陷入局部极小的不足,将改进的算法应用到BP神经网络的学习过程中,修正BP网络的权值和阈值,提高其收敛性能。并将优化的BP神经网络模型应用于入侵检测中,用标准入侵检测数据对基于不同算法的BP网络进行仿真实验比较。实验结果表明,改进后的BP算法迭代次数少,收敛速度有所提高,在一定程度上提高了入侵检测率。     

A neural differential evolution identification approach to nonlinear systems and modelling of shape memory alloy actuator

This paper proposes a hybrid modified differential evolution plus back‐propagation (MDE‐BP) algorithm to optimize the weights of the neural network model. In implementing the proposed training algorithm, the mutation phase of the differential evolution (DE) is modified by combining two mutation strategies rand/1 and best/1 to create trial vectors instead of only using one mutation operator or rand/1 or best/1 as the standard DE. The modification aims to balance the global exploration and local exploitation capacities of the algorithm in order to find potential global optimum solutions. Then the local searching ability of the back‐propagation (BP) algorithm is applied in that region so as to swiftly converge to the optimum solution. The performance and efficiency of the proposed method is tested by identifying some benchmark nonlinear systems and modeling the shape memory alloy actuator. The proposed training algorithm is compared with the other algorithms, such as the traditional DE and BP algorithm. As a result, the proposed method can improve the accuracy of the identification process.     

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。     

免疫优化神经网络对倒立摆的控制

人工免疫算法是基于生物免疫系统机理和特点发展而来的一种新型智能算法。针对BP神经网络传统训练算法的学习效率低、收敛速度慢且容易陷入局部最优等不足,采用免疫算法对BP神经网络权值进行优化,以实现对倒立摆的控制。实验结果表明,用免疫算法训练神经网络收敛速度快,并能有效避免陷入局部最优。优化后的神经网络能对实际的倒立摆装置进行控制,并取得了满意的效果。     

基于GA-BP的移动通信设备故障诊断

针对通信设备故障发生随机性强,影响因素多,对应的故障诊断有高度非线性和不确定性的特点,采用BP神经网络算法,优化的GA-BP神经网络算法和POS-BP神经网络算法分别搭建基站设备故障诊断模型,提取设备故障历史数据进行MATLAB仿真,准确预测设备故障类型,帮助提高代维公司调度管理的智能化水平,提高基站设备运维的执行效率。仿真结果表明：本文的BP,GA-BP和POS-BP神经网络算法都能够实现设备故障类别的预测,且GA-BP神经网络算法相比BP和POS-BP神经网络算法对通信设备故障诊断有更好的适应性。     

量子遗传算法优化BP神经网络的网络流量预测

为了提高网络流量的预测精度,提出了一种改进的多种群量子遗传算法优化BP神经网络的网络流量预测模型。在确定了神经网络的结构后,采用多种群量子遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化。该模型利用K均值聚类算法将种群划分成若干子种群,多个子种群分别进化以保持种群的多样性。子种群间通过移民操作进行信息交互,减小了算法陷入局部最优的概率。同时采用一种自适应的量子旋转门调整策略加快算法的收敛速度。仿真结果表明,相较传统方法,该模型在网络流量预测方面具有收敛速度快、预测精度高的优点。     

基于小生境-遗传算法优化的新型BP模型

为解决传统BP神经网络模型易陷入局部极小点、网络结构不稳定、收敛速度慢等问题,提出了一个小生境遗传算法优化的BP神经网络模型。该网络模型借助BP神经网络的非线性映射和学习联想能力和小生境遗传算法的搜索能力,利用小生境遗传算法的选择、交叉、变异及小生境淘汰等操作,来对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,同时使用BP算法来训练该模型,从而有效地解决了网络初值不合理的问题,提高了网络收敛速度、稳定性。实验证明：与传统方法相比,该模型具有很强的可行性和有效性。     

基于量子遗传算法优化神经网络的入侵检测

针对入侵检测的效率及准确性问题,提出一种基于量子遗传算法优化神经网络的入侵智能检测模型,该模型基于量子遗传算法的全局搜索和神经网络局部精确搜索特性,将量子遗传算法和BP算法有机结合。利用改进的量子遗传算法优化BP神经网络的权重和阈值,使BP神经网络能快速准确地识别入侵,增强计算机网络安全。运用Matlab软件对该模型进行仿真。实验结果表明,与其他同类方法相比,该方法的检测率更高、误报率更低。     

改进PSO优化BP神经网络的混沌时间序列预测

为提高BP神经网络预测模型的预测准确性,提出了一种基于改进粒子群算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测方法。引入自适应变异算子对陷入局部最优的粒子进行变异,改进了粒子群算法的寻优性能; 利用改进粒子群算法优化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。将该预测方法应用到几个典型的非线性系统的混沌时间序列进行有效性验证,结果表明了该方法对典型混沌时间序列具有更好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。     

基于粗糙集的神经网络结构优化设计

神经网络的结构冗余的原因的基础上,提出了一种利用粗集优化网络结构的原理与方法,并用实例证明,与现有的权消去法,灵敏度剪枝法,相关性剪枝法等方法相比,该方法不仅优化了网络的拓扑结构,而且加快了网络的收敛速度,从而增强了BP神经网络的适应能力.     

钢包炉配料PSO-BP-PID 控制研究

针对钢包精炼炉( Ladle Ｒefining Furnace) 又称LF 炉,配料加料过程的惯性、时滞、非线性等控制特性,设计了一种基于微粒群优化算法( Particle Swarm Optimization,PSO) 、误差反向传播( Back Propagation,BP) 神经网络以及比例－ 积分－ 微分( PID) 的复合控制算法PSO-BP-PID,并将该复合算法应用于150 t 钢包精炼炉配料称重控制系统中,实现配料称重过程的智能控制。PSO-BP-PID 算法利用微粒群优化算法的全局寻优特性,优化BP 神经网络的初始权值以提高神经网络的收敛性; 采用经微粒群算法优化后的BP 神经网络在线实时调整PID参数。通过基于PSO 和BP 网络的PID 控制器实时控制钢包精炼沪的配料过程。仿真实验和运行实验结果表明,PSO-BP-PID 算法的控制效果优于单一PID 算法的控制效果。采用PSO-BPPID算法的钢包炉配料系统后,明显提高了配料精度,有效地解决了配料称重过程中速度与精度的矛盾。     

基于多种群混沌遗传神经网络的模拟电路故障诊断

针对标准遗传算法优化BP神经网络收敛慢,易陷入局部最优的问题,提出了改进的多种群协同进化遗传算法,该算法改变了以往的随机初始化方法,采用了附加混沌扰动的tent映射初始化均匀分布的种群,提高了初始解的质量;每个种群采用自适应交叉率和变异率,引入移民算子实现种群间的横向联系;算法通过多种群的协同进化和种群间的个体移植提高了算法的搜索均匀性和效率;仿真实验表明该算法误差小,收敛速度快,诊断正确率高,较好地解决了模拟电路的软故障诊断问题。     

改进遗传算法优化BP神经网络的语音情感识别

语音情感识别技术在人类生活中正扮演着越来越重要的作用。为了更为有效识别语音信号中的情感类型,提出一种改进遗传算法优化BP神经网络的识别算法（IAGA-BP）。该算法一方面改进了自适应遗传算法中的选择算子,另一方面更改了自适应遗传算法中的交叉和变异概率公式。通过对自适应遗传算法的改进,提升了遗传算法的寻优性能,并以此对BP神经网络初始的权阈值进行优化。在与BP、GA-BP和AGA-BP网络比较中,实验结果表明,IAGA-BP网络能够有效提高语音情感识别率,并加快了网路收敛速度。