18650型锂电池荷电状态的估计

锂电池状态的准确估计,能够延长电池的使用寿命和减少安全事故的发生。为提高BP神经网络估计锂电池荷电状态的精度,提出一种使遗传粒子群算法有目的性的优化BP神经网络初始权值的改进方法。该算法引入K均值算法优化遗传粒子群算法初始粒子分布的随机性带来的误差问题,寻找BP神经网络算法初始权值的权重分配与输出误差的关系,在遗传粒子群算法随机产生的粒子群中进行最优粒子群选优,以降低误差。通过对采集到的18650型锂电池的充放电数据和未改进遗传粒子群算法优化的BP神经网络训练产生的200组BP神经网络的初始权值数据的研究分析,得到具有锂电池特性的BP神经网络的初始权值特征公式。并用MATLAB和FPGA联合仿真验证了改进BP神经网络方法的可行性。该方法也优化了遗传粒子群算法,减小了初值不确定带来的误差。     

粒子群优化算法在煤炭发热量预测中的应用

根据已测定的煤中收到基全水、收到基灰分、干燥基灰分和收到基挥发分的含量,建立了基于BP神经网络的煤炭发热量预测模型,并采用粒子群优化算法优化BP神经网络的权值和阈值,实现了对煤炭发热量的快速预测。仿真及实验结果表明,经粒子群优化算法优化后的预测模型可用于煤质分析,且学习精度高,稳定性和鲁棒性好。     

混沌粒子群神经网络在非线性函数拟合中的应用研究

BP神经网络虽然是目前应用最广泛的神经网络模型,但其自身有易陷入局部极小值和收敛速度慢的缺点。本文提出了一种利用混沌粒子群算法来改进BP神经网络。该算法的基本思想是用混沌粒子群算法对BP神经网络的初始权值和初始阈值进行优化。对粒子群算法进行混沌优化,提高粒子群算法的全局搜索能力;用混沌粒子群算法优化后得到的最优解作为BP神经网络的初始权值和阈值。通过对非线性函数的拟合实验,发现改进后的结果与普通的BP神经网络的结果相比,具有更高的准确性,提高了拟合的精度。     

基于遗传粒子群算法的模拟电路故障诊断方法研究

提出一种基于小波包分解、归一化处理、遗传粒子群优化算法(GAPSO)和BP神经网络相结合的模拟电路故障诊断新方法。该方法使用小波包分解获取各尺度函数空间上的能量特征信息作为特征向量输入神经网络。利用遗传粒子群算法优化BP神经网络的权值和阀值,有效克服BP神经网络极易陷入局部极小等缺陷。通过Multisim仿真电路实例,比较GAPSO-BP和BP神经网络的诊断结果,验证了该方法的有效性。     

基于粒子群BP神经网络人脸识别算法

人脸识别技术就是利用计算机技术对人脸图像进行分析,从中提取有效的特征来识别出人的身份,其关键技术在于人脸特征的描述和模式识别.为此,基于粒子群BP神经网络提出了人脸识别算法.该算法首先用小波变换对人脸图像进行小波分解,形成低频小波子图,然后用离散余弦变换将人脸图像在特征空间中提取,并作为粒子群BP神经网络的输入,由粒子群BP神经网络和后验概率转换器构成人脸识别器.针对ORL人脸库的实验结果表明该方法具有较高的识别率.     

RS-IPSO-BPNN模型在建筑工程估价中的应用

针对一般建筑工程估价问题的复杂性,融合粗糙集理论、粒子群算法和神经网络算法的优势,提出了一种新的建筑工程估价模型--基于粗糙集理论、改进粒子群算法和神经网络算法集成的建筑工程估价模型。利用粗糙集理论对影响建筑工程造价的因素进行约简,优化BP神经网络的输入变量;利用一种带收缩因子的改进粒子群算法优化BP神经网络初始权重和阈值。该方法有效地增强了BP算法对非线性问题的处理能力,同时提高了BP算法的收敛速度和搜索全局最优值的能力。选取湖南某市工程案例进行实证分析。研究结果表明,新的算法模型能够以工程特征为依托,科学客观地评估建筑工程造价,具有较高的实际应用价值。     

基于粒子群优化神经网络的语音情感识别

提出了一种基于粒子群优化算法的人工神经网络,并把它应用到语音情感识别系统中。依据情感的维度空间模型,分别提取了韵律特征与音质特征,研究了谐波噪声比特征随情感类别的变化。利用粒子群优化算法(PSO)训练随机产生的初始数据,优化神经网络的连接权值和阈值,快速地实现网络的收敛。在实验中比较了BP神经网络、RBF神经网络与PSO神经网络分别用于语音情感识别的识别率,PSO神经网络的平均识别率高于BP神经网络6.7%,高于RBF神经网络5.4%。结果显示,粒子群优化神经网络用于语音情感识别提高了识别性能。     

基于新的改进粒子群算法的BP神经网络在拟合非线性函数中的应用

介绍了一种基于新的改进粒子群算法(NIPSO)的BP神经网络来解决拟合非线性函数所出现的误差较大的问题。此算法在粒子群优化算法基础上,分别让权重和学习因子非线性和线性变化,建立基于新的粒子群优化算法的新模型,再与BP神经网络结合之后来拟合非线性函数。结果表明,新的改进粒子群优化算法更加合理且高效地提高了BP神经网络的拟合能力,减小了拟合误差,提高了拟合精度。     

粒子群优化神经网络的交通事件检测算法研究

为减少交通事件引起的交通延误,提出一种基于粒子群优化神经网络的交通事件检测算法;首先,利用车载激光测距仪和GPS设备作为实验平台,采集了反映路段车辆占有率及车辆运行速度特征的交通参数;其次,利用粒子群(PSO)算法训练随机产生的初始化数据,优化BP神经网络连接权值和阈值;最后,将PSO优化后的BP神经网络作为分类器进行交通事件的自动分类和检测;试验中比较了PSO神经网络算法、BP神经网络算法和经典算法对交通事件的检测效果,PSO神经网络算法在事件检测率(DR)、平均检测时间(MTTD)方面均优于其他目标算法;结果显示,粒子群优化的神经网络算法用于交通事件检测提高了检测性能。     

基于粒子群与BP混合算法的神经网络学习方法

针对标准BP算法收敛速度慢及易陷入局部极值等问题,提出一种基于粒子群优化与BP混合算法的神经网络学习方法。该方法在网络的训练过程中,同时利用粒子群算法与BP算法进行最优网络权值的搜索,从而既充分利用了粒子群算法的全局搜索性又较好地保持了BP算法本身的反向传播特点。将该混合学习算法应用于复杂函数的拟合仿真,并与标准BP算法以及传统的粒子群优化BP神经网络学习算法进行比较。实验结果表明所提的混合学习算法具有较高的收敛精度,且收敛速度更快。     

基于BP神经网络的肿瘤特征基因选取

该文提出基于BP神经网络的灵敏度分析方法,并用于选取肿瘤特征基因。以结肠癌基因表达谱为例,首先定义基因对BP神经网络模型输出函数的灵敏度,递归去除灵敏度较低的若干基因,生成一组嵌套的候选特征基因子集。然后以支持向量机为分类器,检验候选特征基因子集对样本分类的贡献,选取错分率最低的候选特征基因子集为结肠癌特征基因子集。通过实验对比,该特征基因子集的分类结果优于文献给出的其他特征基因子集,表明了该方法的可行性和有效性。     

基于神经网络的多类肿瘤亚型识别研究

基于基因表达谱建立具有有效预测性的肿瘤分类模型对肿瘤的临床诊断与治疗具有非常重要的意义。针对肿瘤亚型识别问题,所要解决的一个关键问题就是发现决定肿瘤亚型的一组特征基因子集。提出了一个组合式的肿瘤信息基因选择策略：首先从单个的样本基因信息量角度出发,采用Relief-F算法剔除分类无关基因;其次考虑样本基因间的关系,使用K-means算法过滤冗余基因,最后采用人工神经网络作为分类器来测试和评估所选出的肿瘤信息基因的分类能力。实验是在具有七种亚型的急性白血病基因表达谱数据集上完成的,其留一法准确率达到100%,表明所提出的信息基因选择方法对于多肿瘤亚型的识别问题研究是非常有效的。     

基于代表熵的基因表达数据聚类分析方法

针对基因表达数据样本少,维数高的特点,尤其是在样本分型缺乏先验知识的情况下,结合自组织特征映射的优点提出了基于代表熵的双向聚类算法。该算法首先通过自组织特征映射网络（SOM）对基因聚类,根据波动系数挑选特征基因。然后根据代表熵的大小判断基因聚类的好坏,并确定网络的神经元个数。最后采用FCM（Fuzzy C Means）聚类算法对挑选出的特征基因集进行样本分型。将该算法用于两组公开的基因表达数据集,实验结果表明该算法在降低特征维数的同时,得出了较高的聚类准确率。     

特征基因选取及肿瘤亚型识别方法研究

针对基于基因表达谱数据的多类肿瘤亚型的识别与特征基因选取问题进行了研究;采用Gini指数与"信噪比"(SNR)指标相结合的方法,构建GSNR综合指标,剔除无关基因;然后采用BP神经网络设计复合分类器;最后使用SM算法,并依据独立测试的分类错误数最终确定特征基因子集,以急性白血病的基因表达谱数据为例,按三类肿瘤亚型分类,从7129个基因中选出8个特征基因,其对独立测试集的预测准确度达到97%;实验表明综合指数GSNR对数据进行预处理具有良好的鲁棒性和可伸缩性.     

A new genetic feature selection with neural network ensemble

A neural network ensemble is a learning paradigm in which a finite collection of neural networks is trained for the same task. Ensembles generally show better classification and generalization performance than a single neural network does. In this paper, a new feature selection method for a neural network ensemble is proposed for pattern classification. The proposed method selects an adequate feature subset for each constituent neural network of the ensemble using a genetic algorithm. Unlike the conventional feature selection method, each neural network is only allowed to have some (not all) of the considered features. The proposed method can therefore be applied to huge-scale feature classification problems. Experiments are performed with four databases to illustrate the performance of the proposed method.     

基于一维卷积神经网络的网络流量分类方法

针对传统机器学习算法对于流量分类的瓶颈问题,提出基于一维卷积神经网络模型的应用程序流量分类算法。将网络流量数据集进行数据预处理,去除无关数据字段,并使数据满足卷积神经网络的输入特性。设计了一种新的一维卷积神经网络模型,从网络结构、超参数空间以及参数优化方面入手构造了最优分类模型。该模型通过卷积层自主学习数据特征,解决了传统基于机器学习的流量分类算法中特征选择问题。通过网络公开数据集进行模型测试,相比于传统的一维卷积神经网络模型,所设计的神经网络模型的分类准确率提升了16.4%,总分类时间节省了71.48%。另外在类精度、召回率以及[F1]分数方面都有较好的提升。     

肿瘤信息基因启发式宽度优先搜索算法研究

基于基因表达谱的肿瘤检测方法有望成为临床医学上一种快速而有效的肿瘤分子诊断方法,但由于基因表达谱数据存在维数过高、样本量很小以及噪音很大等特点,使得肿瘤信息基因选择成为一件有挑战性的工作.根据肿瘤基因表达谱样本集的特点,提出了一种以支持向量机分类性能为评估准则的寻找信息基因的启发式宽度优先搜索算法,其优点是能够同时搜索到基因数量尽可能少而分类能力尽可能强的多个信息基因子集.实验采用了3种肿瘤样本集以验证新算法的可行性和有效性,对于急性白血病、难以分类的结肠癌和多肿瘤亚型的小圆蓝细胞瘤样本集,分别只需2,4和4个信息基因就能获得100%的4-折交叉验证识别准确率.与其它优秀的肿瘤分类方法相比,实验结果在信息基因数量及其分类性能方面具有明显的优越性.为避免样本集的不同划分对分类性能的影响,提出了一种能够更加客观地反映信息基因子集分类性能的全折交叉验证评估方法.     

基于双通道卷积神经网络的文本情感分类算法

针对现有深度学习方法在文本情感分类任务中特征提取能力方面的不足,提出基于扩展特征和动态池化的双通道卷积神经网络的文本情感分类算法.首先,结合情感词、词性、程度副词、否定词和标点符号等多种影响文本情感倾向的词语特征,形成一个扩展文本特征.然后,把词向量特征与扩展文本特征分别作为卷积神经网络的两个输入通道,采用动态k-max池化策略,提升模型提取特征的能力.在多个标准英文数据集上的文本情感分类实验表明,文中算法的分类性能不仅高于单通道卷积神经网络算法,而且相比一些代表性算法也具有一定的优势.     

Gene subset selection in microarray data using entropic filtering for cancer classification

Abstract: In this work an entropic filtering algorithm (EFA) for feature selection is described, as a workable method to generate a relevant subset of genes. This is a fast feature selection method based on finding feature subsets that jointly maximize the normalized multivariate conditional entropy with respect to the classification ability of tumours. The EFA is tested in combination with several machine learning algorithms on five public domain microarray data sets. It is found that this combination offers subsets yielding similar or much better accuracies than using the full set of genes. The solutions obtained are of comparable quality to previous results, but they are obtained in a maximum of half an hour computing time and use a very low number of genes.     

结合卷积神经网络和三支决策的入侵检测算法

随着网络入侵行为的多样化和智能化,传统的入侵检测算法在面对高维特征、非线性的海量数据时,存在特征提取不充分、模型分类不够精确等问题,为此,提出了一种结合卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和三支决策（three-way decision,TWD）的入侵检测算法。卷积神经网络具有优越的特征提取能力;同时,三支决策可以规避因信息不足而盲目分类造成的风险,且减少分类所耗费的时间。该方法通过卷积神经网络对高维数据进行特征提取,构建多粒度特征空间,然后基于三支决策理论对网络行为做出即时决策,对于无法即时决策的网络行为进行延迟决策,即对该部分网络行为再次特征提取以构建不同的粒度特征空间,最后输出分类结果。该方法建立的模型在NSL-KDD、CIC-IDS2017数据集上的实验结果表明,提出的算法可以提升入侵检测系统的性能。