基于模糊协同进化免疫的RBF网络学习算法研究

提出一种模糊协同进化算法与免疫算法相结合的方法,将该方法用于优化RBF网络隐节点参数,以改进RBF网络的性能,通过仿真实验证明,该方法比传统的学习算法在网络的逼近精度和泛化能力方面得到较好的协调统一。     

基于RAN-RBF神经网络的网络安全态势预测模型

为了更准确地获悉网络安全态势的发展情况,提出了一种基于资源分配网络径向基函数(Resource Allocating Network Radical Basis Function,RAN-RBF)神经网络的网络安全态势预测(Network Security Situation Prediction,NSSP)模型。该模型采用资源分配网络算法对网络安全态势样本进行聚类,得到神经网络的隐含层节点数,引入剪枝策略删除对网络贡献不大的节点,用改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization,MPSO)对神经网络的中心、宽度、权值进行优化,对未来网络安全态势进行预测。利用校园网网络管理部门提供的数据进行的仿真实验表明,相对于K-均值RBF神经网络预测模型,该模型可以得到更合适的RBF神经网络结构和控制参数,提高了预测精度,更加直观地反映了网络安全态势的总体情况,为网络安全管理员提供了态势图。     

基于改进自构形学习算法的RBF网络结构优化

RBF网络中的隐层神经元的数目直接影响着整个网络的性能和效率,因而对RBF网络的结构优化是一个非常必要的环节。本文先采用分步式训练构造初始RBF网络,然后利用改进的神经网络自构形学习算法对所构造的RBF网络的隐层进行优化,最后通过实验结果的分析与对比,验证改进的神经网络自构形学习算法对RBF网络优化的有效性。     

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。     

梯度算法下RBF网的参数变化动态

分析神经网络学习过程中各参数的变化动态,对理解网络的动力学行为,改进网络的结构和性能等具有积极意义.本文讨论了用梯度算法优化误差平方和损失函数时RBF网隐节点参数的变化动态,即算法收敛后各隐节点参数的可能取值.主要结论包括:如果算法收敛后损失函数不为零,则各隐节点将位于样本输入的加权聚类中心;如果损失函数为零,则网络中的冗余隐节点将出现萎缩、衰减、外移或重合现象.进一步的试验发现,对结构过大的RBF网,冗余隐节点的萎缩、外移、衰减和重合是频繁出现的现象.     

RBF神经网络的混合微粒群学习算法

在分析RBF神经网络的结构特点基础上, 定义一个布尔向量L作为网络的结构参数, 与原来RBF神经网络的隐节点参数集一起构成了新的RBF网络隐节点参数集{c,σ, L}, 并给出了一个新的RBF网络输入输出关系表达式;采用一种混合协同微粒群算法同时对RBF网络拓扑结构和隐层节点参数进行优化设计,并将输出线性参数集分离后采用最小二乘法进行优化设计,简化了优化空间,加速了算法的收敛速度.     

PSO聚类和梯度算法结合的RBF神经网络优化

针对制约径向基函数RBF神经网络发展及其应用的瓶颈问题,提出一种基于粒子群优化算法PSO的改进K-means聚类思想,以确定其隐节点的数目.结合梯度算法,通过最小化目标函数调节隐节点的数据中心、宽度和输出权值,最终达到优化RBF神经网络的目的;同时,将优化后的网络应用于滚动轴承故障模式识别.试验结果表明,该方法能自适应地确定RBF神经网络隐节点的数目并调整其结构参数,使网络具有较快的收敛速度和较高的收敛精度,从而准确地识别滚动轴承的故障模式.     

基于LM算法的在线自适应RBF网结构优化算法

针对LM算法不能在线训练RBF网络以及RBF网络结构设计算法中存在的问题,提出一种基于LM算法的在线自适应RBF网络结构优化算法.该算法引入滑动窗口和在线优化网络结构的思想,滑动窗口的引入既使得LM算法能够在线训练RBF网络,又使得网络对学习参数的变化具有更好的鲁棒性,并且易于收敛.在线优化网络结构使得网络在学习过程中能够根据训练样本的训练误差和隐节点的相关信息,在线自适应调整网络结构,跟踪非线性时变系统的变化,使网络维持最为紧凑的结构,以保证网络的泛化性能.最后通过仿真实验验证了所提出算法的性能.     

基于混合进化算法的RBF神经网络时间序列预测

提出一种基于梯度下降法的混合进化算法,用于确定径向基函数（RBF）神经网络结构和优化其参数.在进化算法中嵌入梯度下降算子,对每一代中若干个精英个体以一定概率利用梯度下降法进行搜索,以加强算法的局部搜索能力.利用混合进化算法对RBF网络结构和参数同时进行训练和优化,对网络节点数和参数进行混合编码.仿真实验结果表明该RBF网络具有较强的泛化能力.     

一种热工过程RBF神经网络模型辨识方法

针对模型辨识中模型阶次难以辨识的问题,提出了一种RBF神经网络剪枝算法。基于该算法,对RBF神经网络隐节点和输入节点进行剪枝,不仅可以精简网络的结构,而且可以减少网络的输入节点,从而确定模型的阶次。同时,为了避免误删输入节点,在对输入节点剪枝时,将过程的输入和输出分开剪枝。将该算法应用于热工过程辨识中,仿真结果表明,提出的基于RBF神经网络剪枝算法是有效的。     

一种井下配电网故障测距方法

针对采用随机选取法、K-均值聚类法确定RBF神经网络隐含层节点中心和宽度只能得到局部最优解、基本粒子群优化算法易发生早熟收敛且对于某些函数优化精度差的问题,提出了将惯性权重模型和收敛因子模型相结合的改进的粒子群优化算法;针对煤矿井下配电网发生单相接地故障后定位困难、传统的故障测距方法存在可靠性差、测距精度低的问题,提出了采用改进的粒子群优化算法优化RBF神经网络进行井下配电网单相接地故障测距的方法。仿真结果表明,经改进的粒子群优化算法优化的RBF神经网络的测距精度高于RBF神经网络,能够实现故障点的准确、可靠定位。     

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。     

基于相对贡献指标的自组织RBF神经网络的设计

针对RBF（radial basis function）神经网络的结构和参数设计问题,本文提出了一种基于相对贡献指标的自组织RBF神经网络的设计方法。首先,提出一种基于相对贡献指标（relative contribution,RC）的网络结构设计方法,利用隐含层输出对网络输出的相对贡献来判断是否增加或删减RBF网络相应的隐含层节点,并且对神经网络结构调整过程的收敛性进行证明。其次,采用改进的LM（Levenberg-Marquardt algorithm）算法对调整后的网络参数进行更新,使网络具有较少的训练时间和较快的收敛速度。最后,对提出的设计方法进行非线性函数仿真和污水处理出水参数氨氮建模,仿真结果表明,RBF神经网络能够根据研究对象自适应地动态调整RBF结构和参数,具有较好的逼近能力和更高的预测精度。     

基于信息强度的RBF神经网络结构设计研究

在系统研究前馈神经网络的基础上,针对径向基函数(Radial basis function, RBF) 网络的结构设计问题,提出一种弹性RBF神经网络结构优化设计方法. 利用隐含层神经元的输出信息(Output-information, OI)以及隐含层神经元与输出层神经元间的交互信息(Multi-information, MI)分析网络的连接强度, 以此判断增加或删除RBF神经网络隐含层神经元, 同时调整神经网络的拓扑结构,有效地解决了RBF神经网络结构设计问题; 利用梯度下降的参数修正算法保证了最终RBF网络的精度, 实现了神经网络的结构和参数自校正. 通过对典型非线性函数的逼近与污水处理过程关键水质参数建模, 结果证明了该弹性RBF具有良好的动态特征响应能力和逼近能力, 尤其是在训练速度、泛化能力、最终网络结构等方面较之最小资源神经网络(Minimal resource allocation net works, MRAN)、增长修剪RBF 神经网络(Generalized growing and pruning RBF, GGAP-RBF)和自组织RBF神经网络(Self-organizing RBF, SORBF)有较大的提高.     

基于距离和密度聚类的RBF网络结构设计

为确定径向基函数RBF(radial basis function)神经网络隐含层结构,并针对基于距离或密度聚类的RBF神经网络的限制,提出一种基于距离和密度聚类(GDD)算法的RBF神经网络.GDD算法通过计算每个样本的密度,各样本间的距离及相似条件(密度标准、距离标准),相似条件是根据样本分布而改变的,进行样本空间...     

基于快速密度聚类的RBF神经网络设计

针对径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络隐含层结构难以确定的问题,提出一种基于快速密度聚类的网络结构设计算法。该算法将快速密度聚类算法良好的聚类特性用于RBF神经网络结构设计中,通过寻找密度最大的点并将其作为隐含层神经元,进而确定隐含层神经元个数和初始参数;同时,引入高斯函数的特性,保证了每个隐含层神经元的活性;最后,用一种改进的二阶算法对神经网络进行训练,提高了神经网络的收敛速度和泛化能力。利用典型非线性函数逼近和非线性动态系统辨识实验进行仿真验证,结果表明,基于快速密度聚类设计的RBF神经网络具有紧凑的网络结构、快速的学习能力和良好的泛化能力。     

改进递归最小二乘RBF神经网络溶解氧预测

为提高溶解氧预测的准确性,将基于改进型递归最小二乘算法优化的径向基函数（ RBF）神经网络方法应用于溶解氧预测。利用K均值聚类算法进行隐层单元中心选择;利用改进型递归最小二乘算法优化RBF神经网络隐含层到输出层的权值。仿真结果表明：该方法对溶解氧的预测具有较好的非线性拟合能力,预测精度优于RBF神经网络和递归最小二乘算法优化的RBF神经网络。     

基于改进遗传算法的信道估计方案

为了提高通信系统信道估计的准确率,同时适应更大的数据量,进行更加复杂的数据计算,引入神经网络的方法进行信道估计,采用了BP和RBF神经网络进行实验对比,与传统信道估计方式相比有明显提升;在此基础上,进一步提出基于改进遗传算法优化的 RBF 神经信道估计方法,目的是帮助确定 RBF 网络的隐藏层参数, 使得网络的参数趋于全局最优解,信道估计器的性能从而得到提升。经过 MATLAB 仿真,改进后的RBF神经网络可以更好地解决信道估计问题,验证了此方法的可行性。