Hopfield神经网络算法求解路网最优路径

为了解决经典算法在求解大规模路网最优路径时运算时间长的问题,研究了Hopfield神经网络的特点,建立了一般路网的数学模型,根据Hopfield神经网络的特点设计了适合车辆诱导的路网Hopfield神经网络最优路径算法.采用动态邻接矩阵对该算法进行了优化,减少了运算时间.把该Hopfield神经网络算法应用于所研发的车辆诱导系统的最优路径求解中,并进行了实际路网测试,结果表明应用该算法能够正确求解路网的最优路径,且比经典算法的运算效率高.

机组组合问题的扩展Hopfield神经网络算法

从 Hopfield神经网络的原理和机组组合问题的特点出发 ,提出了一种适合解决机组组合问题的扩展 Hopfield神经网络算法。该算法结合了 Hopfield神经网络和模拟退火算法 ( SA)的优点 ,对整数变量取值范围进行了可行的扩展 ,有效地避免了陷入局部最优。同时 ,该算法无须进行额外的负荷经济分配 ,故能迅速、高效地搜索到系统的高质量优化解。对于实际系统的仿真计算结果证明了该算法的有效性 ,并且 ,方法本身具有良好的并行性 ,易于在并行计算机上实现 。

基于改进Hopfield神经网络算法的变电站出线间隔优化分配

以负载率、备用间隔以及非公用间隔这三个指标对变电站进行聚类作为优化序列参照,综合考虑出线间隔不平衡率以及出线间隔优化经济成本等多个指标对出线间隔优化分配问题进行数学建模;通过引入拉格朗日乘子以及粒子群算法的全局记忆性,提出了基于改进Hopfield神经网络算法的变电站出线间隔优化方法,并且将其应用于解决多目标、多约束的变电站出线间隔优化分配;最后通过算例验证了算法的正确性及有效性。

基于Hopfield神经网络算法的雷达干扰资源分配

为了使有限的雷达干扰资源发挥最佳的干扰效果,基于干扰效益最大准则建立了雷达干扰资源优化分配模型。提出了基于Hopfield神经网络算法的干扰资源优化分配方法,利用该方法能够在可行的解空间中找出满足能量函数和约束条件的全局最优分配方案。并与干扰资源蚁群优化分配算法进行了比较,理论推导与仿真实验表明该方法的可行性与有效性,且比蚁群分配算法具有更快的收敛速度和更好的健壮性。

旅行商问题的Hopfield神经网络算法

旅行商问题是一个 NP-完全问题,文中综述了近十几年来 Hopfield 神经网络模型在这个问题上的应用.

孔群零件三坐标路径规划研究——基于连续型Hopfield神经网络算法

为提高孔群零件的接触式三坐标测量机(CMM)的测量效率,笔者提出了基于连续型Hopfield神经网络算法的三坐标测量路径规划。根据孔群零件特征与孔群的全局路径规划模型,建立了连续型Hopfield神经网络算法模型,将孔群全局路径优化问题转化为能量函数问题,实现了孔群路径优化。通过CMM对某汽车刹车盘上的孔群进行自动测量的实例表明,该算法具有并行计算、高效搜寻等优点,解决了存在组合爆炸现象的组合优化问题,快速、准确地优化了孔群全局路径,具有较好的实际应用价值。

海洋工程结构优化的遗传Hopfield神经网络算法研究

构造了基于遗传算法的反馈 Hopfied神经网络工程结构优化模型 ,并探讨了应用人工神经网络进行海洋工程结构分析与优化的基本原理和人工神经网络在海洋工程中计算研究的现状与趋势。同时利用构造的工程结构优化遗传 Hopfield神经网络模型对算例进行了优化分析 ,计算结果表明了这一方法具有很好的稳定性和全局收敛性。

一种Hopfield神经网络算法复杂性研究的新方法

首先分析了基于Hopfield神经网络的TSP问题求解方法 ,提出从研究能量函数、状态空间分布和可行解的关系来研究以Hopfield为代表的优化神经网络的计算复杂性的思想 ;并给出从状态空间到线性表的映射方法 ,引入状态—程序复杂性。分析结果表明 ,绝对状态 -程序复杂性更为充分地反映能量函数的求解过程 ;相对状态 -程序复杂性提供了一种在多项式时间内对NP问题算法的有效性进行衡量的尺度。

基于Hopfield神经网络算法的WSN路径优化

针对无线传感器网络(WSN)能量有限的特点,提出一种新的基于Hopfield神经网络的路由优化算法,同时给出能量函数各参数之间的关系。通过Matlab软件对不同规模的网络进行仿真,仿真结果表明,该算法是可行的。

配电网重构方案Hopfield神经网络算法研究

针对配电网辐射状运行的特点,提出了以Hopfield神经网络为基础,以降低网损为目标函数的配电网重构方案算法:首先利用Hopfield神经网络来确定各个节点的入度,然后根据节点入度确定线路是否投入运行,并由此确定各联络开关的状态,最终确定配电网重构方案.给出了神经网络能量函数和求解方法,能量函数同时考虑到了辐射状运行、网损最低和某些线路可能无联络开关的问题.通过对IEEE一三电源电网进行计算,所得结果和遗传算法基本一致,而Hopfield神经网络通过解微分方程组确定最优解的计算时间相对较少.

基于Hopfield神经网络算法的航线优化研究

采用连续型Hopfield神经网络算法航线进行优化设计,综合考虑航线运价以及路程作的约束条件,设计最优航线。考虑构造相应置换矩阵,将目标函数以及约束条件作为构造条件设计相对应的能量函数,将问题的最优解映射到神经网络的稳定状态上,采用MATLAB软件进行算法的编程和求解,最终得出单位路程运价最低的航线优化方案。

离散型Hopfield神经网络算法在车牌识别中的应用

在车牌识别的过程中存在一定的噪声干扰情况,传统的模板匹配法识别率大大降低。利用离散型Hopfield神经网络具有联想记忆功能,能够为受噪声干扰的图像去噪,与模板匹配法相结合可提高模板匹配法的抗干扰性和识别的准确率。通过实验表明,该方法具有较强的有效性和可行性。

基于改进实数编码遗传算法的神经网络超参数优化

针对神经网络超参数优化效果差、容易陷入次优解和优化效率低的问题,提出一种基于改进实数编码遗传算法(IRCGA)的深度神经网络超参数优化算法——IRCGA-DNN(IRCGA for Deep Neural Network)。首先,采用实数编码方式表示超参数的取值,使超参数的搜索空间更灵活;然后,引入分层比例选择算子增加解集多样性;最后,分别设计了改进的单点交叉和变异算子,以更全面地探索超参数空间,提高优化算法的效率和质量。基于两个仿真数据集,验证IRCGA-DNN的毁伤效果预测性能和收敛效率。实验结果表明,在两个数据集上,与GA-DNN(Genetic Algorithm for Deep Neural Network)相比,所提算法的收敛迭代次数分别减少了8.7%和13.6%,均方误差(MSE)相差不大;与IGA-DNN(Improved GA-DNN)相比,IRCGA-DNN的收敛迭代次数分别减少了22.2%和13.6%。实验结果表明,所提算法收敛速度和预测性能均更优,能有效处理神经网络超参数优化问题。

一种新型复合指数型局部有源忆阻器耦合的Hopfield神经网络

由忆阻耦合的神经网络模型,因其能更真实地反映生物神经系统的复杂动力学特性而被广泛研究.目前用于耦合神经网络的忆阻器数学模型主要集中在一次函数、绝对值函数、双曲正切函数等,为进一步丰富忆阻耦合神经网络模型,且考虑到一些掺杂半导体中粒子的运动规律,设计了一种新的复合指数型局部有源忆阻器,并将其作为耦合突触用于Hopfield神经网络,利用基本的动力学分析方法,研究了系统在不同参数下的动力学行为,以及在不同初始值下多种分岔模式共存的现象.实验结果表明,忆阻突触内部参数对系统具有调控作用,且该系统拥有丰富的动力学行为,包括对称吸引子共存、非对称吸引子共存、大范围的混沌状态和簇发振荡等.最后,用STM32单片机对系统进行了硬件实现.

基于改进松鼠搜索算法优化神经网络的数控机床进给系统热误差预测

为探究数控机床进给系统中各因素对热误差的影响规律,建立精准的热误差预测模型。在进给速度为10 m/min、环境温度20℃的条件下进行进给系统热误差测量实验,获得进给系统关键点的温升及热误差。为提高预测精度,采用Tent混沌改进松鼠搜索算法,并利用改进的算法对神经网络进行优化,建立热误差预测模型。利用热误差测量实验获得的数据进行验证,结果表明改进前的神经网络预测误差为12.23%,改进后的模型预测误差为8.92%,精度有较大提升。利用预测模型针对不同进给速度下相同位置处热误差进行分析,结果表明,进给系统中关键测温点的温度和丝杠各点的热误差随着进给速度的增加而增加。因此提出的预测模型可实现进给系统热误差的准确预测,为误差补偿提供理论依据。

紫外光谱结合BP神经网络算法建立食用油掺伪煎炸油的快速鉴定模型

为建立一种快速食用油掺伪煎炸油检测方法,采用紫外光谱法鉴别其掺伪,本研究选取大豆油、玉米油和葵花籽油为代表分别煎炸,在纯油中掺入相应煎炸时间0~6 h及掺假梯度0%~90%的煎炸油制备掺伪油样,进行紫外光谱及二阶导数预处理,经处理后的光谱特征峰与BP(Backpropagation)神经网络算法结合建立食用油掺伪煎炸油模型,对掺入煎炸油类别、煎炸时间和煎炸油含量进行鉴别分析。结果表明二阶导数预处理后掺伪煎炸油的光谱特征峰中大豆油为446、462 nm、玉米油为268、274 nm、葵花籽油为280、288 nm,根据其特征峰位与峰值建立Levenberg–Marquardt算法(LMA)、动量梯度下降法(MGD)及弹性梯度下降法(EGD)掺伪模型识别率分别为98.15%、91.67%、95.52%。

基于K均值聚类算法和LSTM神经网络的管道腐蚀阶段预测方法

针对声发射检测获得的管道腐蚀信号,提出了一种基于K均值(K-means)聚类算法和长短期记忆(LSTM)神经网络的管道腐蚀阶段预测方法。首先,利用K-means聚类算法将腐蚀信号分类,再构建LSTM神经网络模型,并采取了无监督学习的方式,以声发射波形为出发点,对模型进行参数优化,最后进行管道腐蚀阶段预测,并根据评价指标对模型进行评价。研究表明:对LSTM神经网络模型适当增加隐藏层,可以使得模型更加稳定,鲁棒性更好;与现有故障诊断模型相比,LSTM神经网络模型的精度更高。

基于卷积神经网络的纸张表面缺陷智能检测算法研究

针对纸张缺陷检测领域中如何有效提升缺陷特征提取能力、提高检测精度以及减少小目标缺陷漏检的难题,创新性地提出了一种基于改进Faster R-CNN算法的检测方法。该方法通过采用ResNet-50代替传统的VGG16作为特征提取的骨干网络,有效地增强了对纸张缺陷特征的捕获能力;进一步引入CBAM模块,实现了对空间及通道注意力的双重优化,显著提升了缺陷检测的准确度。此外,通过将ROI-Pooling技术升级为ROI-Align技术,本方法进一步增强了模型对纸张缺陷检测的泛化性能。经验证,该改进算法在常见纸张缺陷检测方面的平均精度达到了98%,不仅显著提高了检测精度,还有效减少了小目标缺陷的漏检,降低了错误检测率,为纸张缺陷检测技术的发展提供了新的思路和方法。

基于改进海鸥优化算法的BP神经网络及其应用

针对传统反向传播(BP)神经网络在预测时随机产生的初始权值、阈值影响准确性的问题,提出一种改进的海鸥优化算法(ISOA)对BP神经网络的初始阈值、权值进行寻优。首先,为提高海鸥优化算法(SOA)的收敛精度和跳出局部最优的能力,使用Sine混沌映射初始化种群,引入非线性参数A,在海鸥攻击时引入乘除策略进行扰动,同时在攻击阶段后引入反向学习策略。然后,使用ISOA优化BP神经网络初始权值、阈值,解决对初值敏感和易陷入局部最优的问题。最后,在冻结裂隙砂岩动态冲击试验中进行峰值应力预测,结果表明:对比原始BP、粒子群优化(PSO)-BP和SOA-BP,ISOA优化后的BP神经网络对峰值应力预测精度更高。

小波包与遗传算法优化BP神经网络相结合的井架钢结构损伤识别

井架钢结构损伤影响其承载安全性,为快速、准确对损伤位置进行识别,提出小波包与遗传算法优化BP神经网络相结合的井架钢结构损伤识别方法。首先利用小波包处理非平稳振动信号的优良性能对原始振动信号进行特征提取,获得表征井架钢结构损伤的信息;再通过特征参数建立数据集训练并测试井架钢结构损伤识别模型,该模型结合遗传算法自身特点改善了传统BP神经网络的不足。本文识别方法不需要损伤前的数据特征进行对比,便可对损伤位置进行确定。经过对石油井架钢结构模型实验验证:该方法对井架钢结构损伤识别准确率超过90%,相对于BP网络识别准确率以及识别速度均有所提高。