BP神经网络的研究进展

通过对传统BP神经网络缺点的分析,从参数选取、BP算法、激活函数、网络结构4个方面综述了其改进方法,介绍了各种方法的原理、应用背景及其在BP神经网络中的应用,同时分析了各种方法的优缺点。指出不断提高网络的训练速度、收敛性和泛化能力仍是今后的研究方向,并展望了BP神经网络的研究重点。     

BP神经网络泛化能力改进研究

阐述了影响BP神经网络泛化能力的因素,总结了提高BP神经网络模型进化能力的一些方法．并对这些方法进行了分析．     

基于改进BP神经网络的航空液压油软测量

BP 神经网络越来越多地被应用于软测量建模中,与传统方法相比,BP神经网络进行信息处理可以减少数据的分析和建模工作,但也存在易于陷入局部最小值和初始权值随机选取的缺陷问题;为了解决传统BP神经网络存在的缺陷,文中在数据预处理过程中引入主成分分析法(PCA),在BP网络输入权值时引入遗传算法(GA),最终达到弥补BP神经网络缺陷的目的;详细介绍了改进算法的流程与步骤,将改进的BP神经网络应用于航空液压油的软测量,先是对航空液压油软测量参数进行分析,包括辅助变量的选择和数据预处理,然后进行基于改进型BP神经网络的建模与仿真实验;实验结果表明,基于改进BP神经网络的航空液压油软测量效果优于传统神经网络,具有更强的泛化能力,因此可进行更广泛的应用。     

基于BP神经网络的涡轮增压机组压气机特性计算

在涡轮增压机组变工况热力计算中,因为涉及到需要依据输入数据反复计算压气机特性参数的问题,使得整个计算过程复杂繁琐、效率低下。应用BP神经网络求出压气机特性曲线的函数关系,并将其引入到Excel中,可以实现机组的变工况热力计算。实例表明,该计算表格的查值效率较高、通用性较好,可推广至其它涉及到压气机特性计算的地方。     

基于改进BP网络8/6极SRM非线性建模的研究

针对开关磁阻电机(SRM)磁化曲线高度饱和、非线性的特点,提出一种基于改进的BP神经网络建立开关磁阻电机模型的方法。该方法构造了一个将连接权值变为参数可调函数的BP神经网络。通过分析开关磁阻电机磁链与转矩特性获得神经网络的训练样本,经过训练,实现开关磁阻电机非线性建模,并在Matlab/Simulink中建立开关磁阻电机控制系统(SRD)仿真模型。仿真与实验结果的对比,证明了此建模方法可行。与传统BP神经网络建模相比,该方法节约了计算时间,具有很强的泛化能力和较高精度,有效地提高了收敛速度。     

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。     

基于BP神经网络的汽包建模及其控制器设计

针对锅炉汽包系统的强耦合性和非线性及传统的PID控制方法存在控制精度低、调节时间长等问题,提出了利用基于数据的建模方法,对汽包系统进行误差反向传播(BP)神经网络建模,并对神经网络模型进行泛化能力测试,然后利用基于BP神经网络的PID控制方法设计汽包液位优化控制器.实验仿真结果表明,基于BP神经网络建立的汽包模型具有较好的泛化能力,神经网络PID优化控制器在控制精度高、收敛速度快和鲁棒性强等方面都优于传统PID控制器.     

一种提高BP神经网络泛化能力的改进算法

针对BP神经网络中样本数据复杂和容易陷入到局部极值的不足,通过利用主成分分析法对样本数据进行简化,并采用遗传算法优化神经网络的初始权值,提出了一种改进BP神经网络泛化能力的算法.该算法兼顾了主成分分析方法剔除冗余的特性和遗传算法能够全局优化的特点,既具备了较快的收敛速度又不易陷人到局部极值中,具有较强的泛化能力.实验结果表明,改进后的算法在数据降维、冗余信息的剔除、预测能力等方面都得到了一定程度上的改善.     

基于非稳定流抽水试验的BP神经网络确定含水层参数研究

利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定承压、潜水含水层参数是最常用的方法.但实测曲线与理论曲线重合点较少时配线的随意性很大,这是配线法的主要问题.作者利用BP神经网络较好的推求了研究区承压、潜水含水层参数.实践表明,当有代表性的抽水试验样本资料时,能满足网络的泛化要求,因而BP神经网络是求解水文地质参数的一种有效方法.为说明BP神经网络求含水层参数的原理,本文以文献数据给出了基于非稳定流抽水试验的BP神经网络求承压含水层参数的过程.     

改进BP神经网络在木构古建筑中的寿命预测

标准的BP神经网络存在训练速度慢、容易陷入极小点、泛化能力低的特点。文中用附加动量项和改进学习速率相结合的方法对标准的BP神经网络进行了改进,并将其应用在木构古建筑的寿命预测中。仿真结果表明,和标准的BP神经网络相比,改进后的BP神经网络提高了泛化能力,能较准确地拟合训练值,避免了在确定计算参数过程中所产生的计算误差。     

An optimizing BP neural network algorithm based on genetic algorithm

A back-propagation (BP) neural network has good self-learning, self-adapting and generalization ability, but it may easily get stuck in a local minimum, and has a poor rate of convergence. Therefore, a method to optimize a BP algorithm based on a genetic algorithm (GA) is proposed to speed the training of BP, and to overcome BP’s disadvantage of being easily stuck in a local minimum. The UCI data set is used here for experimental analysis and the experimental result shows that, compared with the BP algorithm and a method that only uses GA to learn the connection weights, our method that combines GA and BP to train the neural network works better; is less easily stuck in a local minimum; the trained network has a better generalization ability; and it has a good stabilization performance.     

基于粗糙集和信息熵的BP神经网络故障诊断

针对粗糙集只能处理量化数据,容错和推广能力较差的缺点以及BP神经网络的维数灾难问题,提出1种基于信息熵的粗糙集属性离散化方法. 该方法利用粗糙集对属性进行约简,解决BP神经网络的维数灾难问题,并将BP神经网络用于模式分类补偿粗糙集属性约简用于模式分类时的不足. 实例分析表明该方法具有较好的故障诊断效果.     

基于遗传模拟退火算法优化的BP神经网络

在研究标准BP神经网络的基础上,针对其存在的收敛速度慢、且容易陷入局部极小值等问题进行分析,设计实现一种采用数值优化的方法来改进BP网络性能的新的混合神经网络模型.通过引入遗传模拟退火算法扩大了网络的权值更新空间,把得到最优权值赋予BP神经网络,从而使优化后的神经网络具有泛化性好,不易陷入局部极小值等优点.与标准BP神...     

BP网络进化及其在雷达目标识别中的应用

针对常规ＢＰ神经网络的ＢＰ算法只能训练固定结构的神经网络,存在诸如易落入局部极值、没有引入提高泛化能力的训练机制等固有不足之处,以及一些神经网络进化算法的进化机制中存在的缺陷,本文提出一种ＢＰ神经网络进化算法,并用于高分辨雷达目标一维距离像的识别问题。实验结果表明,经所述方法优化后的神经网络结构简单、泛化能力优于ＢＰ算法和一些进化算法训练的网络。     

多神经网络在高维数据分类中的应用研究

针对BP神经网络在高维数据分类中存在训练时间长的缺点,提出一种新的多神经网络分类模型,该模型采用自组织特征映射(SOFM)网络对训练样本集进行无监督聚类,通过优化竞争层神经元权值,并以此训练BP神经网络实现数据分类.最后对自由手写数字样本进行识别,仿真实验表明,这一模型具有较强的分类能力和泛化能力.     

基于径向基神经网络的月降水量预测模型研究

针对月降水量高度非线性的特点,以合肥20年的月降水量为时间序列,综合运用径向基函数（RBF）神经网络,建立了一种基于径向基函数的神经网络预测模型。首先对RBF神经网络进行介绍,并将该网络应用于月降水量预测,应用归一化方法对原始数据进行预处理;然后运用MATLABR2008神经网络工具箱函数建立月降水量预测模型;最后进行仿真实验与分析,将RBF神经网络与传统的BP网络训练预测结果进行比较。结果显示,RBF神经网络模型训练的迭代次数和训练时间、预测结果明显好于传统BP神经网络。     

BP神经网络合理隐结点数确定的改进方法

合理选择隐含层结点个数是BP神经网络构造中的关键问题,对网络的适应能力、学习速率都有重要的影响.在此提出一种确定隐结点个数的改进方法.该方法基于隐含层神经元输出之间的线性相关关系与线性无关关系,对神经网络隐结点个数进行削减,缩减网络规模.以零件工艺过程中的加工参数作为BP神经网络的输入,加工完成的零件尺寸作为BP神经网络的输出建立模型,把该方法应用于此神经网络模型中,其训练结果证明了该方法的有效性.     

一个基于机器学习的神经网络初始化方法

本文针对ＢＰ前馈神经网络存在的训练时间长、容易陷入局部极小等问题，研究了一个基于机器学习的神经网络初始化方法。实验结果表明，用这种方法初始化神经网络，提高了神经网络的学习效率和泛化能力，并且可以有效地抑制陷入局部极小的可能性。     

PCA-改进RPROP方法的BP算法在音乐信号分类中的应用

针对标准的BP神经网络仅从预测误差负梯度方向修正权值和阈值,学习过程收敛缓慢,并且容易陷入局部最小值,导致泛化能力不足的问题,提出了一种基于学习经验变学习速率改进的RPROP方法作为BP神经网络权值和阈值更新方法,并与主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)相结合,形成了PCA-改进神经网络算法。同时,采用Matlab软件对四类音乐信号进行分类实验。实验结果表明,改进算法比标准算法的稳定识别率提高2.6%,当稳定识别率达到90%时,用时节省75%,表明该算法可以加快网络的收敛过程,提高泛化能力。     

改进人工蜂群优化BP神经网络的分类研究

针对BP神经网络对初始权重敏感,容易陷入局部最优,人工蜂群算法局部搜索能力和开发能力相对较弱等问题,提出一种基于改进人工蜂群和反向传播的神经网络训练方法。引进差分进化思想改进人工蜂群算法,并对跟随蜂的搜索行为进行更准确的描述。用改进的人工蜂群全局搜索神经网络的初始权重,防止神经网络陷入局部最优。用新的方法对神经网络训练进行分类。实验结果表明,该算法相对于标准的BP神经网络,有效提高了分类正确率,泛化能力较强。