基于BP神经网络算法的仿真研究

BP神经网络,有着较好的函数拟合性,但仍存在着网络不收敛、陷入局部最小的风险和收敛速度慢的缺点。对这些缺点的克服,大量的科研工作者对此算法做了许多改进工作。文中利用输入向量与目标函数之间的关联,更新网络的权重值,针对网络收敛速度慢、陷入局部最小等风险,对BP算法进行了改进。且对已了解的BP神经网络的几种改进算法以某通信设备的故障诊断为实例一一进行实际训练验证,针对网络训练结果做了总结,对比各种改进方法的优劣,通过对比分析得出本文的算法改进效果明显,且故障诊断准确具有实际价值。     

LM算法在模拟电路故障诊断中的研究

模拟电路的特征提取和分类识别可以通过在神经网络训练中应用最多的BP算法来实现。由于标准BP算法的收敛速度较慢、在训练中效率不高的缺点,文中提出了一种快速稳定的Levenberg-Marquardt(LM)算法来改进BP算法。Pspice与MATLAB相结合的仿真结果表明该算法能有效地诊断模拟电路故障,且具有更好地收敛性,适用于神经网络。     

改进BP神经网络在物体识别中的应用

针对传统BP神经网络容易陷入局部极小、收敛速度慢和确定隐含层的神经元个数比较困难等缺点,从结构和算法两方面对BP神经网络进行改进。改进后的网络具有较快的收敛速度和较短的运行时间,加强了BP神经网络的学习能力和自适应能力,并将其应用于物体的分类识别,取得了良好的效果。仿真结果表明了此改进方法的可行性和有效性。     

改进的RBF文本分类算法

分析了文本分类系统的一般模型及现有技术,在应用了核主成分分析的特征降维方法进行处理后,提出了一种基于样本中心的径向基( RBF)神经网络文本分类算法,并且引入了聚类算法的核心思想,来改进误差反向传播(BP)神经网络分类算法收敛速度较慢的缺点.实验结果表明, RBF网络与BP网络相比,具有较高的运算速度和较强的非线性映射能力,在收敛速度和准确程度上也有更好的分类效果.     

车牌图像特征提取及改进神经网络的识别算法研究

针对车牌字符图像进行特征提取与识别算法的研究。使用BP神经网络识别算法建立车牌字符图像的识别。由于常规BP神经网络算法本身存在训练过程容易陷入局部最小值、收敛效率低以及网络结构参数不易确定等缺点。另外,BP网络结构参数的选取对算法的性能影响很大,而参数的选取通常是根据经验公式选取的,存在很大的随机性和盲目性,使算法的性能无法得到保证。因此该文使用收敛速度快、适用于全局搜索的PSO优化算法对BP神经网络算法的性能进行优化,研究一种双粒子群优化的改进BP神经网络算法。最后通过车牌识别实验对识别算法进行研究,结果表明,通过对神经网络算法进行改进,使用其建立汉字识别模型、字母识别模型以及混合识别模型的识别准确率均优于常规神经网络算法建立的模型,具有较好的识别性能。     

优化的神经网络在模拟电路故障诊断中的应用

在检测和诊断模拟电路的故障中,为了解决传统的BP神经网络初始权值和阈值是随机选取的,容易陷入局部最小值,出现不收敛或收敛速度慢的缺点,文中提出了采用粒子群算法来优化传统BP网络的方法。首先利用粒子群算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,然后再由改进的BP算法进行训练仿真。通过和在单一改进BP算法下训练的诊断仿真结果进行对比,可以发现通过粒子群算法优化后的神经网络改善了网络不收敛的缺陷,在训练速度以及诊断正确率上都有所提高。     

改进型BP神经网络的2维PSD非线性校正

为了减少位置敏感传感器(PSD)的非线性的影响,分析了PSD的工作原理及其非线性成因,提出一种基于Levenberg-Morquardt算法改进的反向传播(BP)神经网络方法进行非线性修正,并进行了理论分析和MAT-LAB仿真比较.结果表明,改进的BP神经网络方法能有效地减少非线性影响,且相对传统的BP神经网络而言,收敛速度更快,使修正后的PSD器件在非线性区里获得与线性区近似的线性度.这一结果对PSD更好的应用是有帮助的.     

基于神经网络的电力系统负荷预报

电力系统实现经济运行的前提必须是迎合电力负荷的需要、这对电力系统的安全稳定运行有重要意义。BP神经网络是一种具有强大的非线性映射能力的人工神经网络,在解决复杂的非线性问题中普遍得到应用。比如将BP神经网络应用于电力系统负荷预算将有效提高电力公司的发电效率,但BP神经网络极易陷入局部极小值以及收敛速度慢等问题。因此对BP神经网络改进算法进行研究,得出了用于电力符合预算的模型训练速度及预测误差,结果表明,改进的算法对负荷预测是行之有效的。     

改进的BP神经网络算法及其应用

为了进一步优化神经网络算法,提高网络神经算法的速率并提高其稳定性,就现有BP算法所存在的收敛速度慢以及容易陷入局部极小值的弊病,我们将进一步通过一般改进算法解决在神经网络结构优化过程中依然无法解决的问题。依据遗传算法的特征,进一步在经过改进的压缩映射遗传的基础上提出了BP神经网络优化方案。泛函分析中压缩映射原理的应用,一方面解决了困扰人们的BP神经网络算法所固有的缺点,显著地提高了神经网络算法的收敛速度,而且解决了BP神经在运行的过程中和网络连接权值初值的取值紧密相连的缺点。经过大量的计算我们得到如下数据:经过优化改进后,训练时间节约了8.3%,训练步数降低了近17.4%。经过大量的研究实验表明:经过改进后的BP神经网络算法取得了良好的效果,十分具有应用价值。     

灰狼算法优化BP神经网络的图像去模糊复原

为了解决传统复原算法在退化图像复原过程中过度依赖先验知识弊端,提出利用BP神经网络学习和泛化能力强的优点进行退化图像复原研究。首先,采用BP神经网络进行退化图像的复原研究。然后,针对BP神经网络在学习过程中由于对网络初始值的过度依赖导致网络收敛速度慢、易于陷入局部极小值的缺点。提出利用灰狼优化算法的全局搜索能力对BP神经网络的初始参数进行优化,并利用改进收敛因子与动态权重指导种群移动的方式对灰狼算法进行改进。实验表明,本文提出的改进灰狼算法优化BP神经网络复原方法与维纳滤波算法、L-R复原算法、BP神经网络和PSO-BP神经网络等复原方式相比,收敛速度和复原精度方面得到大幅度提高,在客观的评价标准结构相似度与峰值信噪比方面都获得较好的数值结果。     

基于改进BP神经网络的数字识别

针对BP(Back Propagation)神经网络易陷入局部极小、收敛速度慢的缺点,提出了一种新的BP神经网络改进算法.与标准BP算法比较,该系统通过结合附加动量法和自适应学习速率形成新的BP改进算法.附加动量法虽然可以使BP算法避免陷入局部极小,但是对初始值的选取比较敏感,而且选取合适的学习速率比较困难.而自适应学...     

基于BP神经网络的飞行参数估测方法

对传统BP神经网络算法中收敛速度慢和存在局部极小点的问题进行了研究，提出了网络结构的改进方案和优化算法，提高了网络学习速度和预测精度；应用到飞行参数估测问题中，具有算法稳定、估测精确和动态自适应的特点。     

基于亚像素配准的神经网络非均匀性校正

红外焦平面存在严重影响成像质量的非均匀性,本文使用基于亚像素配准算法和动量项BP神经网络的非均匀性校正算法进行校正。对短波红外相机成像过程中,由于相机视轴与成像目标位置的相对偏移(由相机安装平台晃动所致),使用基于矩阵乘法的亚像素配准算法进行配准;为了加速算法收敛,采用两点法来对校正系数进行初始化;为了改善BP神经网络容易陷入局部最优值,采用增加动量项的方法来改善校正效果。通过仿真实验可以看出提出的算法消除了传统神经网络校正方法存在的鬼影和边缘模糊等问题,获得了良好的校正效果,同时提高了算法的收敛速度。为短波红外图像数据后期处理提供了良好的基础。     

启发式改进BPNN在模式分类领域内的对比研究

采用附加动量BP算法、自适应最速下降BP算法、自适应动量BP算法、弹性BP算法4种启发式改进方法分别对标准BP算法进行改进,并构建了相应的BP神经网络分类模型,将构建的4种分类模型应用于二维向量模式的分类,并进行了泛化能力测试,将4种BP网络分类模型的分类结果进行对比。仿真结果表明,对于中小规模的网络而言,弹性BP算法改进的BP网络的分类结果最为精确,收敛速度最快,分类性能最优;附加动量BP算法改进的BP网络的分类结果误差最大,收敛速度最慢,分类性能最差;自适应学习速率BP算法改进的BP网络的分类结果的误差值、收敛速度及分类性能介于上述两种算法之间。     

粒子群优化BP-PID的矿井提升机调速系统

传统PID控制器在矿井提升机变频调速系统应用中,由于控制参数固定且不易整定,导致电机转速超调大、电磁转矩和转子磁链脉动大,进而出现矿井提升机调速系统控制效果差的问题。针对这一问题,文中提出一种改进粒子群优化BP神经网络PID控制器的算法。由于BP神经网络算法存在收敛速度慢和极易陷入局部最优的缺点,现将粒子群算法收敛速度快和全局最优特性与神经网络结合,并通过设计神经网络收敛系数进一步加快收敛速度。仿真结果表明,粒子群优化的神经网络控制效果比神经网络好,且效果明显优于传统PID控制器;相较于神经网络PID控制器,矿井提升机转速调节系统稳速调节速度明显提高;与传统PID控制器相比,电机电磁转矩和转子磁链脉动明显降低,具有较强的稳定性和鲁棒性。     

Cloud security situation prediction method based on grey wolfoptimization and BP neural network

Aiming at the accuracy and error correction of cloud security situation prediction, a cloud security situation prediction method based on grey wolf optimization (GWO) and back propagation (BP) neural network is proposed.Firstly, the adaptive disturbance convergence factor is used to improve the GWO algorithm, so as to improve theconvergence speed and accuracy of the algorithm. The Chebyshev chaotic mapping is introduced into the positionupdate formula of GWO algorithm, which is used to select the features of the cloud security situation prediction dataand optimize the parameters of the BP neural network prediction model to minimize the prediction output error.Then, the initial weights and thresholds of BP neural network are modified by the improved GWO algorithm toincrease the learning efficiency and accuracy of BP neural network. Finally, the real data sets of Tencent cloudplatform are predicted. The simulation results show that the proposed method has lower mean square error (MSE)and mean absolute error (MAE) compared with BP neural network, BP neural network based on genetic algorithm(GA-BP), BP neural network based on particle swarm optimization (PSO-BP) and BP neural network based onGWO algorithm (GWO-BP). The proposed method has better stability, robustness and prediction accuracy.     

一种利用Gauss变异优化BP神经网络的方法

为了克服传统BP算法收敛速度慢和局部极小点等问题,提出了一种改进的BP网络训练方法,将改进的BP算法和遗传算法相结合。首先引入遗传算法中群体的概念,选取最好个体中的误差作为最小误差,其次利用Gauss变异生成的两个小随机数作为BP算法中的学习率和冲量系数,实现对两个参数的动态调整,以达到对BP网络的权值优化的目的。实验结果表明,该方法有效提高了BP网络的收敛速度,在训练时间方面具有明显的优越性,具有较好的实用性。     

基于改进BP神经网络的车牌字符识别

在分析了BP网络学习算法的缺陷的基础上引入动量项和遗传算法对BP网络学习算法进行改进,大大提高了BP网络的收敛速度.对车牌字符图像进行分割并利用sobel算子进行边缘检测来提取字符特征.然后利用改进的BP网络来自动识别车牌字符,提高了识别的速度和正确率.     

基亏改进神经网络的柴油机系统故障诊断

BP神经网络可以利用其高度的非线性映射和自组织能力有效解决柴油机系统的故障诊断定位问题。但是标准的BP网络有自身无法克服的一系列问题,因此对标准BP网络的学习方法做出改进．并以此理论建立柴油机系统故障诊断的整体模型。为了检验改进理论的准确性,根据柴油机燃油系统的故障建立网络模型并诊断进行检验．MATLAB仿真结果表明,改进算法有效地提高了学习的效率与稳定性,加快了收敛速度,能有效解决故障的诊断与定位．并且具有良好的稳定性。     

基于优化GA-BP神经网络的金融产品营销预测

传统BP神经网络存在着网络结构参数确定过于依赖经验、易于陷入局部解等缺陷,为了改进BP神经网络模型的应用缺陷,提出优化GA-BP算法,通过GA算法优化BP神经网络拓扑结构和网络参数初始值的选取过程,并且为了验证模型的可行性,以某银行短期理财产品营销的客户历史数据作为实证研究对象,并通过与BP神经网络模型的对比实验,验证该模型可以更精确地预测银行理财产品的客户营销结果。实验结果表明将该模型用于对金融产品营销数据的仿真计算,可以更精确地预测未来营销结果。