非线性系统RBF神经网络多步预测控制

针对较强非线性的控制问题, 提出一种以RBF 神经网络为模型的多步预测控制方法. 构建多步预测模型, 并给出预测误差关于控制序列的雅可比矩阵的计算方法. 利用Levenberg-Marquardt(L-M) 算法设计滚动优化策略, 过误差修正参考输入的方法实现了反馈校正, 证明了控制系统的稳定性. 仿真结果表明所提出的控制方法效果较好.

     

基于动态学习策略的群集蜘蛛优化算法

为了提高群集蜘蛛优化(SSO) 算法的性能, 提出一种基于动态学习策略的群集蜘蛛优化(DSSO) 算法. 该算法通过群体协作过程中学习因子的动态选择, 平衡算法的搜索能力和勘探能力; 采用随机交叉策略和云模型改进协作过程个体更新方式, 在维持种群多样性的同时尽量提高收敛速度. 基于标准测试函数的仿真实验表明, DSSO 算法可有效避免早熟收敛, 在收敛速度和收敛精度上较标准SSO 算法和其余4 种较具代表性的优化算法均有显著提高.

     

基于QPSO算法的RBF神经网络参数优化仿真研究

针对粒子群优化(PSO)算法搜索空间有限,容易陷入局部最优点的缺陷,提出一种以量子粒子群优化(QPSO)算法为基础的RBF神经网络训练算法,将RBF神经网络的参数组成一个多维向量,作为算法中的粒子进行进化,由此在可行解空间范围内搜索最优解。实例仿真表明,该学习算法相比于传统的学习算法计算简单,收敛速度快,并由于其算法模型的自身特性比基于PSO的学习算法具有更好的全局收敛性能。     

基于改进教学算法优化BP 神经网络的催化剂碳含量预测模型

为提高待生催化剂碳含量预测的准确性, 提出一种基于改进的教学算法(MTLBO) 来优化BP 神经网络的预测模型. 针对基础教学算法全局搜索能力差的问题, 在教师阶段前后增加了预习和复习过程, 并在学生阶段采用量子方式进行更新. 测试结果表明, 该改进能够提高教学算法全局探索和局部改良能力, 利用改进教学算法可优化BP神经网络的权值和阈值, 并进行待生催化剂碳含量预测. 仿真结果表明, 改进后预测模型的预测精度和泛化能力均有一定程度的提高.

     

用蛙跳算法优化RBF神经网络参数的研究

针对径向基函数（Radial Basis Functions,RBF）神经网络结构参数确定问题,提出了一种基于蛙跳算法优化RBF神经网络参数的新方法。将RBF神经网络参数组成一个多维向量,作为蛙跳算法中的参数进行优化。以适应度函数为标准,在可行解空间中搜索最优解,并对蛙跳算法进行了改进。非线性函数逼近实验结果表明,该优化算法相对标准遗传优化算法、粒子群优化算法有较小的均方误差,具有更好的逼近能力。     

基于贡献率的离散Hopfield 结构优化

针对离散Hopfield 神经网络(DHNN) 结构复杂的问题, 提出一种基于贡献率的结构优化算法. 该算法利用奇异值分解方法对连接权值进行设计, 进而利用贡献率的方法对DHNN进行结构优化. 优化后的网络降低了DHNN结构的复杂程度, 使网络具有类似生物神经网络的稀疏结构, 实现了DHNN网络结构的优化. 最后, 通过水质评价和数字识别对该算法进行验证, 表明了所提出算法的有效性和可行性, 同时, 还验证了其对于大规模DHNN的有效性和适用性.

     

基于群体划分优化的GAP-RBF神经网络学习算法

针对传统GAP-RBF算法学习精度不够高的问题,提出一种基于群体划分优化的GAP-RBF网络学习方法。首先,为了克服传统GAP-RBF中存在的大型矩阵的计算问题,用DEKF(Decoupled EKF)方法调整网络参数;其次,为了获得学习精度更高的网络模型,算法利用基于PSO和GA的群体划分优化方法来训练隐含层和输出层的连接权值以及偏移项。实验结果表明,与RAN、RANEKF、MRAN和GAP-RBF算法相比,提出的算法可获得更精简的网络结构,同时提高了学习精度。     

一种基于代数算法的RBF神经网络优化方法

提出了一种新的RBF神经网络的训练方法,采用动态K-均值方法对RBF 神经网络的隐层中心值和宽度进行了优化,用代数算法训练隐层和输出层之间的权值。在对非线性函数进行逼近的仿真中,验证了该算法的有效性。     

基于容积卡尔曼滤波的神经网络训练算法

针对现有的利用非线性滤波算法对神经网络进行训练中存在滤波精度受限和效率不高的缺陷, 提出一种基于容积卡尔曼滤波(CKF) 的神经网络训练算法. 在算法实现过程中, 首先构建神经网络的状态空间模型; 然后将网络连接权值作为系统的状态参量, 并采用三阶Spherical-Radial 准则生成的容积点实现神经网络中节点连接权值的训练. 理论分析和仿真结果验证了所提出算法的可行性和有效性.

     

基于RBF神经网络与RLS算法的均衡器

将径向基函数神经网络与横向均衡器相结合,采用递推最小二乘算法更新权值。将最小二乘误差作为代价函数以及与误差相关的变步长,使输出误差较传统的神经网络均衡器进一步减小,收敛速度得到提高。仿真结果表明,该均衡器对线性信道和非线性信道都表现出较好的性能,在较严重的非线性情况下其优越性更明显。     

基于改进遗传算法的RBF神经网络结构优化研究

针对RBF神经网络隐含层节点数过多导致网络结构复杂的问题,提出了一种基于改进遗传算法(IGA)的RBF神经网络优化算法。利用IGA优化基于正交最小二乘法的RBF神经网络结构,通过对隐含层输出矩阵的列向量进行全局寻优,从而设计出结构更优的基于IGA的RBF神经网络(IGA-RBF)。将IGA-RBF神经网络的学习算法应用于电子元器件贮存环境温湿度预测模型,与基于正交最小二乘法的RBF神经网络进行比较的结果表明:IGA-RBF神经网络设计出来的网络训练步数减少了44步,隐含层节点数减少了34个,且预测模型得到的温湿度误差较小,拟合精度大于0.95,具有更高的预测精度。     

基于ART 的RBF 网络结构设计

针对径向基函数(RBF)网络隐层结构难以确定的问题,基于自适应共振理论(ART)网络良好的在线分类特性,提出一种RBF网络结构设计算法。该算法将ART网络的聚类特性用于RBF网络结构设计中,通过对输入向量与已存模式的相似度比较将输入向量进行分类,确定隐含层节点个数和初始参数,使网络具有精简的结构。对典型非线性函数逼近的仿真结果表明,所提出的结构具有快速的学习能力和良好的逼近能力。     

基于灵敏度分析法的ELM剪枝算法

针对极端学习机(ELM)网络结构设计问题,提出基于灵敏度分析法的ELM剪枝算法.利用隐含层节点输出和相对应的输出层权值向量,定义学习残差对于隐含层节点的灵敏度和网络规模适应度,根据灵敏度大小判断隐含层节点的重要性,利用网络规模适应度确定隐含层节点个数,删除重要性较低的节点.仿真结果表明,所提出的算法能够较为准确地确定与学习样本相匹配的网络规模,解决了ELM网络结构设计问题.     

基于RBF神经网络的传感器非线性误差校正方法

介绍了利用人工神经网络进行传感器非线性误差校正的原理。提出了传感器非线性误差校正的径向基函数(RBF)神经网络方法,并与采用BP神经网络校正非线性误差进行了比较。最后给出了一个仿真实验,实验结果表明:采用RBF神经网络可以明显提高网络收敛速度,大大减小传感器非线性误差,校正效果优于BP神经网络。     

基于RBF神经网络的热电偶信号处理新方法

针对热电偶信号处理中的非线性校正和冷端补偿等突出问题,利用径向基函数(RBF)神经网络构造双输入单输出的网络模型,并采用遗传算法对网络结构和参数进行优化训练,同时完成了热电偶测温中的非线性校正和冷端补偿。经仿真实验证明:该方法的测量误差减小至0.095%,在较大范围内提高了热电偶温度测量的精度。     

基于RBF神经网络的空间插值法在空气质量监测中的应用

针对我国现有大气监测站点数量有限且离散,采集的数据不能代表整个区域的空气质量等问题,提出基于RBF神经网络的空间插值法应用于空气质量的监测,以经纬度和邻近点污染物浓度为输入,建立插值点与地理坐标和邻近点之间的对应关系.实验结果表明:该方法具有较高的插值精度,为预测未知空间数据值提供了有效的处理方法,同时为大气污染治理和控制提供理论依据.     

RBF神经网络在红外CO_2传感器压力补偿中的应用研究

在红外CO2传感器的测量过程中,环境总压是一个重要的影响因素。在环境总压变化的情况下做好压力补偿得出正确的CO2气体分压值,对提高传感器的测量精度有重要意义。提出一种基于聚类和梯度法的径向基函数(RBF)神经网络方法,利用它的局部逼近特性,建立起其在红外CO2传感器的非线性压力补偿中的网络模型。实验结果表明:该应用收到了良好的效果。     

基于RBF网络的数据融合在废气数据处理中的应用

针对禽畜养殖场环境废气体积分数数据的处理,使用多个传感器测量环境温度、湿度、某种废气的体积分数。对于传感器故障而失真的数据,使用基于RBF神经网络的数据融合方法融合对某一废气测量值的多种影响因素,估算出该废气的体积分数,从而实现失真数据的恢复。以NH3体积分数数据的处理为例,Matlab仿真结果估算误差小于6.7%,证明了基于RBF网络的数据融合方法的有效性。     

基于径向基函数神经网络的航向角精确测量

针对移动机器人定位中航向角精确测量问题,设计了径向基函数 (RBF)神经网络来实时获取精确的航向角。使用正交最小平方 (OLS)算法训练神经网络,确定构建RBF网络所需的相关参数。基于RBF神经网络的组合传感器测量系统不仅能消除测量误差,使机器人工作过程中的定位精度提高近 8倍,且具有一定的工程实用性。实验结果表明:构建的RBF神经网络能够实时获取精确航向角,保证移动机器人在户外工作环境中完成指定任务。