遗传算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测

为提高BP神经网络预测模型对混沌时间序列的预测精度,将改进的遗传算法和BP神经网络结合,提出了一种基于改进遗传算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测方法。利用改进的遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,训练BP神经网络预测模型求得最优解。将该模型应用到几个典型的非线性系统进行预测仿真,验证了该算法的有效性,与BP神经网络预测模型的预测结果进行了比较,仿真结果表明该方法对混沌时间序列具有更好的非线性拟合能力和更高的预测精度。     

基于BP神经网络技术的车辆通行时间预测研究

为进一步提高交通调度效率,解决日益严重的交通拥堵现状,提出基于BP神经网络模型预测车辆通行时间的方案。根据交叉路口特征,建立了三层BP(Back Propagation)神经网络模型,并确定模型的输入层和输出层神经元数目均为4个。采用MATLAB软件对采集的车辆通行数据进行仿真分析,最终确定隐含层神经元数目为9个。利用预测样本对BP神经网络模型进行了可行性验证。结果表明,BP神经网络模型能够用于预测排队车辆通行时间,误差在10%以内,可以作为交通控制器配时方案的依据,提高车辆通行效率。     

用改进GA-BP神经网络的设备故障维修时间预测

光伏充电站中设备故障维修时间对运行效率有着重要影响.为提高光伏充电站设备维修时间的预测精度,考虑到神经网络算法中隐含层神经元数对算法预测精度的影响,提出了一种改进的GA-BP神经网络算法,并以光伏充电站60个设备维修时间为样本验证了改进算法的有效性.结果表明,GA-BP神经网络结构中隐含层神经元数取5时算法预测精度最高,且采用改进GA-BP神经网络算法预测时平均相对误差仅为6.1％,较灰色模型与BP神经网络算法分别降低了 90.4％与57％.改进后的GA-BP神经网络的预测准确度远高于灰色模型和BP神经网络,得到的预测时间可为维修人员调度提供依据.     

改进BP神经网络的光伏系统发电功率预测

为了提高光伏发电功率的预测精度,提出一种改进BP神经网络的光伏发电功率预测模型.首先采用包括室外温度、光照辐射量、风速等作为输入层节点,交流发电功率作为输出节点,引入RMSE作为衡量最优模型指标,确定了隐含层节点数,然后采用BP神经网络对其进行学习,并采用布谷鸟搜索算法对BP神经网络进行优化,最后采用仿真实验对其有效性进行测试.结果表明,改进神经网络提高了光伏发电功率预测精度,具有一定的推广价值.     

目视检测损伤检出概率BP神经网络预测模型

为了获得更可靠的检出概率,提高目视检测结果准确性,保证航空维修安全,根据检测环境影响因素实验结果,选取照明条件、检测距离、检测角度、损伤深度作为检测结果影响因素,采用反向传播（ BP）神经网络,以4个影响因素作为输入层神经元,检出概率作为输出层神经元,通过网络训练对样本数据进行仿真,建立检出概率预测模型,通过比较预测和实验数据对模型进行检验。结果表明,模型预测与实验所得检出概率值均方百分比误差为4.79',模型预测结果是有效可行的。根据目视检测损伤检出概率BP神经网络预测模型可以选择符合要求的检测条件。     

炼焦生产过程综合生产指标的改进神经网络预测方法

针对炼焦生产过程综合生产指标 (焦炭质量、产量和焦炉能耗)检测的严重滞后问题,提出一种改进BP神经网络预测方法.首先基于相关过程参数的主元分析和灰色关联分析,确定出预测模型的输入输出变量;然后采用基于改进差分进化算法的BP神经网络建立预测模型,并与基本BP神经网络预测模型进行比较;最后,对改进BP神经网络预测模型进行了验证.实验结果表明,改进BP神经网络预测模型具有较快的收敛速度和较高的预测精度,模型的预测效果可以满足生产工艺要求.     

基于数据挖掘的图书馆借阅量预测研究

图书馆借阅量受多种因素影响，导致传统基于线性回归和灰色理论的预测方法预测精度较低。针对该问题，引入数据挖掘理论和方法，提出一种基于因子分析(FA)模型联合粒子群(PSO)优化BP神经网络的图书馆借阅量预测模型。利用FA对借阅量原始数据进行建模分析，确定与借阅量密切相关的公共因子，将公共因子作为BP神经网络模型的输入神经元，进而建立预测模型实现对未来借阅量的预测，同时针对BP神经网络模型初始参数设置难题，提出改进的粒子群算法进行全局寻优，提升预测精度。仿真实现表明，所提模型相对于对比方法预测精度更高，整体预测性能更加优越。     

改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测

为了提高径向基函数RBF神经网络预测模型对短时交通流的预测准确性,提出了一种基于改进人工蜂群算法优化RBF神经网络的短时交通流预测模型。利用改进人工蜂群算法确定RBF网络隐含层的中心值以及隐含层单元数,然后训练改进的人工蜂群算法RBF神经网络预测模型,并将其应用到某城市4天的短时交通流量数据的验证。将实验结果与传统RBF神经网络预测模型、BP神经网络预测模型和小波神经网络预测模型进行了比较。对比结果表明,该方法对短时交通流具有更高的预测准确性。     

基于小波神经网络的IP网络流量预测

采用小波神经网络对网络流量数据的时间序列进行建模与预测。针对BP神经网络预测准确率不太理想的情况,将小波理论引入BP神经网络,引用小波理论中多分辨分析技术对基于BP神经网络的模型进行改进,建立了基于小波神经网络的IP网络流量预测模型。该模型利用小波多分辨分析分解信号,再用已分解的信号序列来训练BP神经网络。实验结果表明,小波神经网络比BP神经网络对网络流量的预测结果精度更高、性能更好,利用小波神经网络预测网络流量是一种可行、有效的方法。     

改进Smith控制与RBF单神经元PID的换热器控制系统

为了高效控制工质出口温度,维持换热器稳定运行,针对Smith预估控制算法及径向基函数(RBF)神经网络辨识单神经元比例-积分-微分(PID)控制算法特点,提出了Smith控制算法和RBF神经网络辨识单神经元PID相结合的控制策略,对Smith控制算法在结构上进行了改进,以提高RBF神经网络辨识单神经元PID控制的抗干扰能力,减少Smith控制算法对模型的依赖程度.仿真分析表明:应用于换热器工质出口温度控制系统,改进算法控制性能显著优于其它控制方法,抗干扰能力得到了大幅提高.     

BP网络和多元回归在葡萄酒质量模型中的应用

利用因子分析法筛选出对葡萄酒质量影响较大的12种理化指标,将其作为多元线性回归的自变量和BP网络输入层神经元,分别用多元线性回归和改进的BP神经网络两种方法建立葡萄酒和酿酒葡萄的主要理化指标与葡萄酒质量的关系模型。比较了两种模型的泛化能力,得出多元线性回归模型对新样本预测的平均相对误差是1.93%,而BP神经网络模型的平均相对误差是0.37%。仿真实验表明,BP神经网络的泛化能力和稳定性明显优于多元回归模型。     

A multi-resolution wavelet neural network approach for fouling resistance forecasting of a plate heat exchanger

A new framework regarding wavelet neural network, termed a multi-resolution wavelet neural network (MRWNN), is composed based on the theory of multi-resolution wavelet analysis and orthogonal multi-scale spaces. The hidden layer of the network is divided into two parts, neurons with the Meyer scaling activation function and the Meyer wavelet activation function which is orthogonal to the scaling function. Neurons with the scaling function approximate the contour of the aimed function for its lentitude, and neurons with the wavelet function approximate the details of the aimed function for its sensitive trend. Hidden neurons are mapped to different resolution spaces by redefining the network frame depending on the multi-resolution wavelet analysis theory. By incorporating the Gradient Descent Algorithm, the network can be optimized with less interaction within hidden neurons, and thus, it will acquire a further error convergence state when all the correspondent parameters are adjusted in different resolution spaces. When applied to fouling forecasting of a plate heat exchanger, the MRWNN achieved better performance than other neural networks (NNs) when applied to simulations, proving that the MRWNN is effective in nonlinear function approximations.     

免疫神经网络在固井质量预测中的应用研究

为了克服传统BP网络收敛速度慢,隐含层节点数不确定等缺点,将免疫算法与BP网络理论相结合,提出了应用免疫神经网络建立固井质量预测模型.在免疫神经网络算法实现中,增添了抗体浓度进行免疫调节,提高了群体的多样性.仿真结果表明,方法比BP网络建立的模型具有更短的训练时间和更高的预测精度,能够提高固井质量,实现固井质量的预测和跟踪分析,对固井中各种未知信息的预测有着较好的适用性,为固井质量预测提供了一种新方法.     

基于贝叶斯正则化BP人工神经网络的煤与瓦斯突出预测的研究

文章介绍了BP人工神经网络和贝叶斯正则化算法的原理,探讨了贝叶斯正则化BP人工神经网络模型的建立,通过改变隐含层神经元个数的实验建立了只含1个隐含层且隐含层仅需1个神经元的煤与瓦斯突出预测模型的最佳网络结构。对该网络采用煤与瓦斯突出的预测指标进行训练、检测的结果表明,该网络预测的煤与瓦斯突出的危险程度与实际情况完全吻合;对该网络输入层输入的煤与瓦斯突出的预测指标、对输出层输出的预测结果的权值进行分析的结果表明,煤层地质构造类型对煤与瓦斯突出的影响为最大。上述研究结果对煤与瓦斯突出的预测预防研究、提高煤与瓦斯突出预测的准确性具有一定的参考价值。     

改进神经网络模型对通信网可靠性的预测

首先利用一种改进后的粒子群算法对BP神经网络权值的选取进行优化,然后以LAN/WLAN集成网络为背景,用三种方法（BP神经网络、改进PSO算法优化后的BP神经网络、SVM）建立了LAN/WLAN集成网络可靠性的预测模型,最后通过实验比较,证明了改进后的神经网络模型预测通信网的可靠性、有效性和优越性。     

改进PSO优化BP神经网络的混沌时间序列预测

为提高BP神经网络预测模型的预测准确性,提出了一种基于改进粒子群算法优化BP神经网络的混沌时间序列预测方法。引入自适应变异算子对陷入局部最优的粒子进行变异,改进了粒子群算法的寻优性能; 利用改进粒子群算法优化BP神经网络的权值和阈值,训练BP神经网络预测模型求得最优解。将该预测方法应用到几个典型的非线性系统的混沌时间序列进行有效性验证,结果表明了该方法对典型混沌时间序列具有更好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。     

一种基于小波和神经网络的短时交通流量预测

针对实际交通流变化的不稳定性和复杂性的特点,应用交通流预测模型获取更准确的交通流信息,是智能交通领域的一个研究热点。提出一种基于小波分析与神经网络结合的预测模型。模型主要思想是通过小波多分辨率分析和Mallat算法对原始交通流数据进行平滑降噪处理,处理过程选用db10小波和软阈值去噪函数使得交通流曲线更加平滑稳定,更能真实反映交通流的真实情况;再采用激活函数为Tan-Sigmoid,训练函数为trainlm,各层神经元节点数为1-12-1的三层BP神经网络对消噪后的交通流数据进行训练,用训练好的预测模型对实际交通流信息进行预测,最后获取准确的交通流信息。实验结果表明,采用小波分析与BP神经网络结合的方法得到的预测结果平均相对误差为0.03%,最大相对误差为0.39,拟合度(EC)达到0.96。仅使用BP神经网络预测模型对交通流数据进行预测后得到的预测结果的平均相对误差为0.08%,最大相对误差为0.89%;实验对比采用BP神经网络预测模型和卡尔曼滤波、GM(1,1)预测模型对交通流的预测,BP神经网络预测模型的误差指标大大减小,拟合度大大提高,有较好的准确性和可行性,能较准确地反映交通流真实情况。而经过小波去噪与BP神经网络结合的预测模型提高了预测精度,为交通流的实时动态预警提供了更加准确真实的情况。