GA-PSO优化BP神经网络的遥感影像分类方法

针对BP神经网络在遥感影像分类中存在易陷入局部极值、受初始权阈值影响大和网络训练时间长等问题,提出一种遗传算法(GA)结合粒子群算法(PSO)优化BP神经网络(GA-PSO-BP)的遥感影像分类方法。通过PSO对问题的解空间进行迭代寻优,将粒子群粒子个体转化为GA染色体,利用GA的复制、交叉和变异对种群所有染色体进行寻优。GA-PSO迭代寻优得到的初始权阈值直接赋给BP神经网络,解决其易陷入局部极值的问题,同时提升其训练速率。利用Landsat-8中分辨率和高分二号高分辨率遥感影像进行地物分类。结果表明,相对于最大似然法、支持向量机、传统BP、GA优化BP和PSO优化BP,GA-PSO-BP的分类精度得到有效提高,能与AlexNet卷积神经网络分类精度接近,且简单易操作。     

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。     

基于改进遗传算法的神经网络优化方法

为了克服神经网络反向传播算法收敛速度慢,易陷入局部极小值,初始权值和阈值的选择缺乏依据,具有很大随机性等缺陷,采用基于自适应遗传算法的神经网络优化方法,方法结合了两者的优点,但是仍存在种群早期进化速度慢的缺点,于是提出了一种改进的自适应遗传算法,将其应用于神经网络的权值和阈值的优化设计中,并将此模型用于对某城市污水厂难测参数SVI的预测.仿真结果表明,算法不仅可克服BP算法的缺陷,而且与BP和GA-BP网络模型比较,大大提高了收敛速度与收敛精度,获得了良好的测量效果.     

基于遗传神经网络的耙吸挖泥船泥泵转速预测

耙吸挖泥船泥泵管线模型是一个复杂的、非线性的动态模型,影响模型准确性的参数较多;为了根据当前施工条件和流量的优化值准确地预测转速,为施工人员提供参考,提高疏浚效率,采用了遗传算法改进的BP神经网络对泥泵转速进行预测;首先,遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化;然后,BP神经网络根据优化值对网络进行训练并对转速进行预测;为了验证该方法的有效性,将遗传BP神经网络的预测输出和实测泥泵转速进行对比;仿真结果表明:遗传BP神经网络具有很强的非线性拟合能力和全局搜索能力,能够准确地预测泥泵转速;该预测输出可为施工人员提供参考,以便改变泥泵转速,提高疏浚效率。     

遗传神经网络在模拟电路故障诊断中的应用

故障诊断对于事故后快速恢复具有重要的意义.模拟电路故障诊断有许多方法,提出了一种基于遗传算法优化的BP神经网络智能诊断技术.该方法采用基于实数编码的遗传算法优化神经网络权值和阈值,代替了原来BP网络随机设定的初始权值和阈值.然后再用改进的BP算法用已由遗传算法确定的空间对网络进行精确搜索.实验仿真结果表明基于遗传算法优化过的神经网络的训练步数得到大大的减少,泛化能力也得到提高.克服了传统BP算法的收敛速度慢,容易陷入局部极小的缺点.     

基于遗传神经网络的音频水印盲检测

本文将神经网络和遗传算法结合应用于小波域音频水印盲检测.为弥补BP神经网络在训练过程中因初始权值选取不当而出现的收敛震荡、收敛速度较慢的现象,本文使用遗传算法对BP神经网络进行优化.在随机产生的初始权值种群中应用遗传算法得到最优解作为BP神经网络的初始权值,并对BP神经网络进行第二次训练.将优化后的BP神经网络应用到小波域音频水印盲检测中以提高水印系统的鲁棒性.实验证明遗传优化的BP神经网络在训练中呈现较好的收敛特性,在盲水印的提取中比传统BP网络具有更强的鲁棒性.     

一种基于随机GA的提高BP网络泛化能力的方法

LM-BP网络对其初始权值和阈值敏感,泛化能力不强,针对该缺点,采用遗传算法（GA）对其初始权阈值进行优化,在一定程度上能提高LM-BP网络的泛化能力。为进一步扩展GA初始种群的覆盖范围,进一步提高LM—BP网络的泛化能力,采用多次随机产生初始种群多次优化的方法。以伦河孝感段氟化物含量为实例,建立随机GA的LM—BP网络模型,对原始数据进行拟合及测试,结果表明该方法基本能100％拟合,测试误差不超过2．3％。经过对比实验,证明了该方法的有效性。     

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。     

基于灰色关联神经网络的主机热力参数监测研究

为了对船舶主动力系统的热力性能参数进行监测研究,以确保故障预警的可靠性,针对主机热力参数间的非线性关系,建立了基于灰色关联分析的BP神经网络监测模型(GRA-BP),通过灰色关联分析和信息熵加权对网络输入量进行预处理,并利用遗传算法优化网络的初始权值和阈值,提高模型监测精度;最后,以实船主机排气温度为待监测对象,验证了该监测模型的准确性,平均相对误差为0.549℃,优于传统网络的监测结果.     

自适应差分进化算法优化BP神经网络的时间序列预测

针对BP神经网络学习算法随机初始化连接权值和阈值易使模型陷入局部极小点的缺点,设计了一种自适应差分进化算法优化BP神经网络的混合算法。该混合算法中,差分进化算法采用自适应变异和交叉因子优化BP神经网络的初始权值和阈值,再用预寻优得到的初始权值和阈值训练BP神经网络得到最优的权值和阈值。首先对改进的自适应差分进化算法运用测试函数进行性能测试,然后用一个经典时间序列问题对提出的混合算法进行了检验,并与一般的神经网络、ARIMA预测模型及其它混合预测模型进行了对比,实验结果表明,本文提出的混合算法有效并且明显提高了预测精度。     

基于特征整合的卷积神经网络草地分类算法

为提高遥感影像草地分类的精度,分析了卷积神经网络中提取图像特征的特点,提出了一种基于特征整合深度神经网络的遥感影像特征提取算法。首先,将遥感影像数据进行PCA白化处理,降低数据之间的相关性,加快神经网络学习的速率;其次,将从卷积神经网络中提取到的浅层特征和深层特征进行双线性整合,使得整合后的新特征更加完善和优化;最后,对遥感数据进行训练,由于新特征中有效信息的增加,使得特征表达能力得到提高,达到提高草地分类准确率的目的。实验结果表明:该算法能够有效地提高草地分类的准确率,分类精度达到94.65%,相较于卷积神经网络、BP神经网络和基于SVM的分类算法分别提高了4.3%、10.39%和15.33%。     

SOM神经网络改进及在遥感图像分类中的应用*

针对自组织特征神经网络自身算法的特点和缺陷,采用遗传算法对网络进行改进,形成了基于遗传算法的自组织特征神经网络,并从输入向量、竞争层神经元数量设置和初始权向量设定三方面,结合遥感图像的特性对自组织特征映射网络遥感图像分类的方法进行了改进。将该方法应用于择西安地区的ETM+卫星遥感图像进行分类试验,结果表明,基于遗传算法的自组织特征映射网络使得遥感图像的分类精度更高,且该算法实现简单,具有一定的工程应用价值。     

基于双注意力机制的遥感图像目标检测

针对遥感图像在复杂背景下小目标检测精度较低的问题,提出一种基于双注意力机制模型的SSD检测算法。该算法在前端特征提取网络中引入双注意力机制模型,强化低层特征图中小目标的有效特征信息并抑制冗余的语义信息,实现自适应特征学习;并在空间注意力模型中引入空洞卷积,保证卷积核感受野的同时减少了网络参数。引入Focal loss损失函数作为改进算法的分类损失函数,改善网络在训练过程中样本失衡的问题,增加正样本与难样本在训练时的权重比例,提升算法的检测性能。对遥感图像数据集NWPU VHR-10进行检测的结果表明,本文的改进算法在保证检测速度的同时提高了检测精度。与传统SSD算法相比,改进SSD算法的mAP提高了2.25个百分点,达到79.65%。     

基于改进GA的神经网络航班保障时间估计

准确估计航班保障服务时间可以极大提高地面航班保障服务效率。采用主成分分析(PCA)方法降低变量间的相关性,考虑到BP神经网络的网络结构难以确定,且网络初始权重、阈值随机,提出改进的遗传算法来优化BP神经网络的结构,初始权重、阈值,建立自适应多层遗传算法(AMGA)的BP神经网络航班保障服务时间估计模型。为验证所提AMGA-BP算法的性能,以国内某枢纽机场航班保障服务时间作为研究对象,与传统的GA-BP、BP两种算法做对比实验,进行航班保障服务时间估计,实验结果表明,AMGA-BP算法比BP算法和GA-BP算法精确度更高。     

神经网络在高光谱图像分类中的应用

高光谱遥感图像作为一种新型的遥感图像,鉴于传统的遥感图像识别方法对这种图像的识别精度较低,该文采用BP神经网络方法对高光谱遥感图像进行识别和分类,并使用赤铁矿等六种矿石的光谱图像对神经网络进行训练,得到很好的效果。     

高光谱遥感图像分类算法中的应用研究

针对高光谱遥感图像数据量大、维数高、数据之间冗余量大的特点,提出一种基于决策边界特征提取(Decision Bounda-ry Feature Extraction,DBFE)的SVM高光谱遥感图像分类算法。首先采用DBFE对高光谱遥感图像进行特征提取,消除特征之间相关性,并降低特征维数,然后采用GA对SVM参数进行优化,找到最优分类模型参数,最后采用最优分类模型对待分类的高光谱遥感图像进行分类。仿真结果表明,高光谱遥感图像分类算法提高了高光谱遥感图像分类的效率和分类正确率,说明分类方法是有效、可行的。     

神经网络在高光谱图像分类中的应用

高光谱遥感图像作为一种新型的遥感图像,鉴于传统的遥感图像识别方法对这种图像的识别精度较低,该文采用BP神经网络方法对高光谱遥感图像进行识别和分类,并使用赤铁矿等六种矿石的光谱图像对神经网络进行洲练,得到很好的效果。     

基于GA-BP算法的多分辨率遥感影像融合技术

由于Landsat-5唯一的热红外波段遥感影像TM6的空间分辨率不高,使得其应用与研究程度远不及其它波段广泛。为此,运用GA-BP算法来提高TM6遥感影像的空间分辨率,并进行仿真实验,结果表明:①GA-BP算法有效地避免了BP算法陷入局部最小点、收敛速度慢的问题,是一种快速、可靠的方法。它的快速算法对数据量巨大的遥感图像更具实用价值。②从提高TM6遥感影像空间分辨率的仿真结果来看,无论计算效率还是遥感影像的融合效果,GA-BP算法都优于BP算法。③GA-BP算法既保留了TM6遥感影像的基本灰度分布信息,同时也提高了其空间分辨率,可以有效地运用到提高遥感影像空间分辨率的过程中。     

基于双池化特征加权结构CNN的图像分类

传统的池化方式会造成特征信息丢失,导致卷积神经网络中提取的特征信息不足。为了提高卷积神经网络在图像分类过程中的准确率,优化其学习性能,本文在传统池化方式的基础上提出一种双池化特征加权结构的池化算法,利用最大池化和平均池化2种方式保留更多的有价值的特征信息,并通过遗传算法对模型进行优化。通过训练不同池化方式的卷积神经网络,研究卷积神经网络在不同数据集上的分类准确率和收敛速度。实验在遥感图像数据集NWPU-RESISC45和彩色图像数据集Cifar-10上对采用几种池化方式的卷积神经网络分类结果进行对比验证,结果分析表明：双池化特征加权结构使得卷积神经网络的分类准确率有很大程度的提高,同时模型的收敛速度得到进一步提高。     

一种自适应遗传BP神经网络模型研究及应用

如何更有效地提高神经网络的收敛速度和收敛质量。基于遗传算法的全局搜索和BP神经网络局部精确搜索的特性,提出一种自适应遗传BP神经网络模型,该模型的主要算法是先采用一种自适应遗传算法优化BP网络初始权重。而后再进行BP网络的训练过程。最后并研究如何利用该模型进行三级跳远成绩预测。实验结果表明该方法优于传统BP算法。有利于提高网络的收敛性以及学习能力,可在一定程度上提高三级跳远成绩预测的准确率,具有一定的实用价值。