基于遗传优化的BP神经网络法在甲烷检测中的应用

针对传统的最小二乘法拟合红外传感器的输出特性曲线时存在误差大、计算复杂,传统的BP神经网络法拟合红外传感器的输出特性曲线时存在网络收敛速度慢、易陷入局部极小的问题,通过分析改进的最小二乘法和改进的基于遗传优化的BP神经网络法的拟合效果,指出改进的BP神经网络法拟合度较高,并给出了改进的BP神经网络法在甲烷体积分数检测中的实验结果。结果表明,该方法能够拟合出理想的曲线,有效提高了红外传感器的检测精度及响应速度。     

乙基橙偶氮苯聚合物的全光开关特性曲线拟合中的应用

BP神经网络通过调节连接权重可以实现以任意精度逼近非线性函数,利用这一特点可以对非线性函数关系进行拟合。偶氮苯聚合物的全开关特性曲线是非线性,很难用数学函数表达式来描述。因而本文首先介绍神经网络的基本原理和BP算法神经网络,然后BP神经网络应用于的全光开关特性曲线拟合,在MATLAB环境下,利用实验数据进行了实验测试,结果表明该方法处理数据精度高,拟合效果好。     

基于多种群协同进化算法的绳索牵引并联机器人末端位置误差补偿

对于绳索牵引并联机器人来说,影响其末端位置精度的模型不确定性主要包括几何参数误差和非几何参数误差.这两种不同类型的误差具有非常强的非线性且相互耦合,难以通过传统的标定手段来进行参数标定.针对这一问题,提出了一种基于神经网络的末端位置误差补偿方法.将两种不同类型的参数误差等效视作伪误差,通过神经网络来逼近伪误差造成的末端位置误差曲线,建立末端位置误差与绳索长度之间的映射关系,并在关节空间中进行位置误差补偿.为了提高神经网络的拟合精度,设计了基于多种群协同进化算法和反向传播算法的神经网络优化方法,该优化方法能够同时优化网络的权值、阈值和结构,提高神经网络的泛化能力和拟合精度.在实际3自由度绳索牵引并联机器人上进行了位置误差补偿实验,结果表明补偿后的位置误差均值从6.64 mm下降到1.08 mm,轨迹误差均值从7.5 mm下降到1.6 mm,末端位置的精度得到了显著提高.     

利用神经网络建立液力减速器模型

根据液力减速器的试验数据,利用BP神经网络建立数学模型,给出了BP神经网络结构和适合计算机编程的神经网络算法。通过对神经网络拟合曲线、多项式拟合曲线及实际试验曲线对比和分析,结果表明,神经网络建立的液力减速器模型精度比较高,用神经网络建立非线性系统的数学模型是一种有效的方法。     

改进的BP算法在路面裂缝分类中的应用

针对传统BP神经网络训练速度慢,误差大且易陷入局部极小值的缺点,设计了一种改进的复合误差函数来代替传统的全局均方误差函数以提高其学习率,同时采用了改进的分层动态调整不同学习率的新BP神经网络对路面裂缝图片进行分类。实验结果表明,与传统方法相比,改进后的算法在检测精度和速度上有了明显的提高。     

基于BP神经网络的医学图像分割新方法

对于医学图像而言,其分割结果的准确性对医生诊断病情并给出正确的治疗方案至关重要。应用传统的BP神经网络对医学图像进行分割,存在对初始权重值敏感、学习速率固定、收敛速度慢和易陷入局部极小值等问题。因此,提出了一种基于改进的粒子群优化算法的BP 神经网络的医学图像分割方法。首先,应用粒子群优化算法与BP神经网络的映射关系,通过粒子群强大的搜索功能找到最佳适应函数,使对应的BP神经网络的均方误差达到最小值,克服了BP 神经网络产生多个局部最小值的可能;其次,确定粒子的最佳位置后,在BP神经网络学习中获得最合理的权值和偏置值,以提高网络的收敛速度;最后,BP神经网络经反复训练后,获得最佳输出值,并计算阈值,通过阈值来分割图像区域。实验结果表明,利用改进的算法能够得到更清晰的图像分割效果,提高了图像的分割精度,对临床的诊断也具有重要参考意义。     

基于神经网络的气动肌肉迟滞建模比较研究

针对气动肌肉运动过程中产生的迟滞现象，采用神经网络方法对其位移/气压迟滞开展了建模比较研究。首先组建了气动肌肉的迟滞特性测试实验平台，采集其位移/气压迟滞实验数据。然后基于BP神经网络和RBF神经网络分别进行了迟滞环的整体和分段建模，并与经典PI模型的建模效果进行了对比。 研究表明，PI模型的建模精度比神经网络差，但计算时间短，神经网络整体建模时存在过拟合现象，而分段建模则可有效避免过拟合现象，BP神经网络的建模与预测精度均优于RBF神经网络。对于BP神经网络，分段建模的平均误差、均方差和最大误差相较于整体建模分别减小了9.07%、14.54%和24.68%，而采用RBF神经网络，其误差分别减小了8.89%、13.03%和19.49%，可见分段建模的预测精度优于整体建模。     

基于IA-BP算法的GPS高程拟合误差补偿方法

BP算法是校正GPS高程拟合误差的常用手段,但传统BP算法易陷入局部极小,使测量结果的精度稳定性差。提出一种基于免疫算法(IA)和BP神经网络结合的优化算法,利用IA进行全局搜索,然后,调用BP算法进行局部搜索。实验结果表明:该优化算法在训练多层前向神经网络时可有效地避免传统BP算法易陷入局部极小,并可保持其高预测精度,收敛速度快,具有寻优的全局性和精确性,进而提高了测量精度,且神经网络的GPS高程拟合误差与标准值间的相对误差均方差小于0.042 2,相对误差均值小于0.047 2,相对误差最大值小于0.050 3。     

基于BP网络曲线拟合方法的研究

在利用BP神经网络进行曲线拟合时,为了解决如何确定BP神经网络隐含层神经元数问题,提出了一种新的快速构建BP神经网络结构的方法,即如何由输入层神经元数、输出层神经元数及样本点数来确定隐含层神经元数,同时针对在曲线拟合过程中经常出现的一些问题提出了解决方案。实验结果表明,该构建方法和改进方案在提高曲线的拟合精度、加快收敛速度方面收到了较好的效果．     

采用BP神经网络拟合光纤位移传感器特性曲线

采用BP神经网络对光纤位移传感器特性曲线进行拟合。通过实验获得光纤位移传感器的实验数据,引入BP神经网络对光纤位移传感器的输入输出特性曲线和迟滞特性曲线进行拟合。Matlab仿真结果表明,该方法取得了较好的曲线拟合效果。     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

Determination of the possible duration of performance of a set of tasks

Cybernetics and Systems Analysis -     

桥面损坏状态评估专家系统探讨

介绍关于桥梁结构损坏状态评估专家系统，在讨论状态评估方法的基础上，重点介绍损坏状态评估因素关系树的建立及各因素状态的模糊表达式等，最后以桥面诊断过程为例介绍系统的构成及诊断流程图，知识表达方式，系统推理过程及工作流程。     

Complexity of families of learning algorithms and estimation of the nonrandomness of extraction of empirical regularities

The paper presents a general approach to the evaluation of the complexity of classes of algorithms, so-called pVCD-method. To develop this method, all the examined families of models of empiric generalization were restricted to classes implementable on computers and, wider, by examining their partially recursive representations. Within the framework of the algorithmic approach, the concept of Kolmogorov’ complexity of algorithms for the recognition of properties or the extraction of regularities is proposed. The method proposed to evaluate the nonrandomness of the extraction of empirical regularities is based on this concept.     

Analysis of microdensitometric data in terms of probability of cleavage of DNA

Computer-aided analysis of autoradiographic films of DNA fragments is presented. The Powell least-squares procedure is used for optimization of parameters for components of complex densitometric curves. Since each densitometric spectrum may be divided for several non-overlapped blocks of bands, there is no upper limit on the number of parameters which must be optimized. Eight shapes for the component bands are utilized: symmetric and asymmetric Gauss and Cauchy functions, direct, symmetric and asymmetric product of Gauss function and inverse of Cauchy function, and log-normal function. The probability of DNA cleavage is calculated with correction for multiple cuts. The methods presented was applied to detailed analysis of densitometric spectra of a 21-bp DNA restriction fragment and allowed for direct correlation between structural microheterogeneity of DNA and the resulting cutting pattern. This method should facilitate the analysis of densitometric data from antibiotic-induced cleavage of DNA and footprinting experiments.     

An estimate of numbers of terms of semicycles of delay difference equations

In this paper, we study the semicycles of oscillatory solutions of the delay difference equation y_n+1 − y_n + p_ny_n-k = 0, where p_n is a sequence of nonnegative real numbers and k is a positive integer. Upper bound of numbers of terms of semicycles are determined in the case when

Our results improve and complement known results in literature.     

联合收割机脱粒滚筒恒速智能控制器设计

研究了轴流式联合收割机的控制问题,给出了联合收割机脱粒滚筒的数学模型,介绍了基于模式识别的智能控制原理,建立了联合收割机脱粒滚筒恒速控制模型,设计了基于模式识别的智能恒速控制器.应用Matlab/Simulink进行了控制器仿真,其结果表明,将基于模式识别的智能控制应用于联合收割机脱粒滚筒的恒速控制,其过渡过程平稳、响应速度快、无超调、无振荡并且无稳态误差.     

Complexity of approximation of 3-edge-coloring of graphs

The problem to find a 4-edge-coloring of a 3-regular graph is solvable in polynomial time but an analogous problem for 3-edge-coloring is NP-hard. To make the gap more precise, we study complexity of approximation algorithms for invariants measuring how far is a 3-regular graph from having a 3-edge-coloring. We show that it is an NP-hard problem to approximate such invariants with an error O(n1−ε), where n denotes the order of the graph and 0<ε<1 is a constant.