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《河北工业大学》 2006年
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基于遗传算法的神经网络用于确定船舶碰撞危险度的研究

杨国宾  
【摘要】: 船舶碰撞危险度和船舶避碰决策系统的研究一直是航海人员最关心的问题。船舶碰撞危险度对于船舶安全航行是一个非常重要的参数,用其描述船舶之间碰撞危险的大小具有实际意义,驾驶员可以据此决定采取避让的时机和让船的顺序。因而,根据本船与它船的相互态势与各种运动参数准确快速的计算判定船舶碰撞危险度在船舶避碰领域中变得尤为重要。 船舶碰撞危险度的计算是一个复杂的过程,受很多因素影响,具有很强的非线性特征。而BP神经网络的神经元映射特征是非线性的,能完成复杂的非线性映射,具有很强的非线性处理能力。但BP神经网络的弱点是收敛速度较慢,网络极易陷入局部极值点。另外神经网络的初始权值,阈值以及网络结构的选择缺乏依据,具有很大的随机性,很难选取出具有全局性的初始点,因而求得全局最优的可能性较小,这些都影响了BP神经网络的泛化能力。 鉴于BP神经网络的以上缺点,本文提出用遗传算法优化神经网络的GA-BP算法。由遗传算法优化确定BP神经网络的初始权阈值,确定一个较好的搜索空间,代替一般初始权阈值的随机选取,然后在这个解空间里对网络进行训练、学习至收敛,搜索出最优解或者近似最优解。将此算法用于确定船舶碰撞危险度,经过仿真计算,无论在计算精度上还是收敛速度上较原始的BP神经网络都有了较大的提高。 本文还在matlab中实现了基于GA-BP算法计算船舶碰撞危险度的模拟显示程序。为船舶智能避碰专家系统中船舶碰撞危险度的动态准确计算显示提供了参考。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 潘朋朋;基于粒子群优化算法的船舶避碰研究[D];江苏科技大学;2011年
2 刘磊;基于ABC算法的认知无线电频谱协作感知与分配[D];燕山大学;2012年
3 周喜峰;数控机床结合面动态特性参数数据库管理系统设计与开发[D];南京理工大学;2012年
4 鲁艳丽;基于ECDIS的船舶避碰系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 赵劲松,古文贤;避碰时机决策模型的分析[J];大连海运学院学报;1991年01期
2 董聪;多层前向网络的全局最优化问题[J];大自然探索;1996年04期
3 董聪,郭晓华;计算智能中若干热点问题的研究与进展[J];控制理论与应用;2000年05期
4 戴晓晖,李敏强,寇纪淞;遗传算法理论研究综述[J];控制与决策;2000年03期
5 董聪;多层前向网络的逼近与泛化机制[J];控制与决策;1998年S1期
6 张铃,ahu.edu.cn,张钹;遗传算法机理的研究[J];软件学报;2000年07期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
2 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
3 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
5 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
6 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
7 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
8 孙莉宁,张之源,罗定贵;基于MATLAB实现的ANN方法在巢湖水质评价中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年02期
9 孙小军;焦建民;何俊红;;解优化问题的遗传加速信赖域搜索算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年03期
10 张艳;张海军;;基于DSP的多通道超声波连续测厚系统的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
3 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 康忠健;徐丽;勾松波;金华蓉;李瑞生;;考虑分布电容的神经网络单相接地故障测距算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 姜封国;;基于小生境技术的混合遗传算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 陈小飞;吉莉;刘昆;;基于自适应线性神经网络的磁悬浮飞轮控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
10 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
4 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
5 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
7 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱国凯;泰安市农村公路典型路面结构研究[D];山东科技大学;2010年
9 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
10 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈星;贺志强;吴伟陵;;基于循环平稳的多天线感知无线电频谱检测[J];北京邮电大学学报;2008年02期
2 刘毅娟;张志让;;灰色关联理论在国内生产总值构成分析中的应用[J];成都信息工程学院学报;2006年S1期
3 唐嗣元;富丹丹;;一种基于灰色系统的综合评价方法研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年03期
4 郑中义,吴兆麟;船舶最佳转向避碰幅度决策模型[J];大连海事大学学报;2000年04期
5 洪碧光,于洋;船舶操纵性指数K、T的统计分析[J];大连海事大学学报;2000年04期
6 庾志诚;;认知无线电技术的新进展[J];电信技术;2009年01期
7 王悦;冯春燕;曾志民;郭彩丽;;认知无线电网络中基于合作的频谱检测研究[J];电信科学;2008年07期
8 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
9 廖楚林;陈劼;唐友喜;李少谦;;认知无线电中的并行频谱分配算法[J];电子与信息学报;2007年07期
10 赵会洋;王爽;杨志鹏;;粒子群优化算法研究综述[J];福建电脑;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙立成;船舶避碰决策数学模型的研究[D];大连海事大学;2000年
2 吴令;基于GA-NN和不可逆热力学的钢中氧化物夹杂预报模型[D];东北大学 ;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭振;基于进化算法的认知无线电频谱共享研究[D];杭州电子科技大学;2009年
2 郭嘉亮;基于VxWorks的ECDIS基础显示平台研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 洪福昌;数控机床结合面特性参数的识别研究及其应用软件开发[D];北京工业大学;2000年
4 谭晓智;符合国际标准的电子海图基础平台的设计与实现[D];大连海事大学;2003年
5 张利彪;基于粒子群优化算法的研究[D];吉林大学;2004年
6 陈雪娟;基于模糊BP神经网络船舶避碰理论与方法研究[D];湖南大学;2005年
7 徐婧;基于国际标准电子海图显示系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 郑志成;飞机时限监控系统的设计与实现[D];武汉理工大学;2006年
9 李景奎;直线滚动导轨结合面对机床动态特性影响的研究[D];东北大学;2006年
10 周志斌;基于逆向工程的毛绒玩具计算机辅助交互设计系统研究开发[D];合肥工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王鹏;孟非;;基于选择性神经网络集成的船舶避碰问题研究[J];江苏船舶;2012年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董聪,郭晓华;多层前向网络拓扑结构学习算法的实验研究[J];大自然探索;1999年03期
2 董聪;广义遗传算法[J];大自然探索;1998年01期
3 董聪;延拓Kantorovich法的一个注[J];大自然探索;1999年02期
4 陈天平;神经网络及其在系统识别应用中的逼近问题[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1994年01期
5 张讲社,徐宗本,梁怡;整体退火遗传算法及其收敛充要条件[J];中国科学E辑:技术科学;1997年02期
6 董聪;郭晓华;;广义遗传算法的逻辑结构及全局收敛性的证明[J];计算机科学;1998年05期
7 董聪;郭晓华;袁曾任;;基于广义遗传算法的全局优化方法[J];计算机科学;1999年06期
8 梁艳春,周春光,王在申;基于扩展串的等价遗传算法的收敛性[J];计算机学报;1997年08期
9 王丽薇,洪勇,洪家荣;遗传算法的收敛性研究[J];计算机学报;1996年10期
10 董聪;大脑、知觉模型和计算机模拟[J];科技导报;1997年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾亦然,王锁萍;遗传算法与神经网络在接纳控制中的应用[J];计算机工程与应用;2005年19期
2 李鹏忠;黄淑娟;张为民;;基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法[J];桂林工学院学报;2007年01期
3 朱莉;高正红;;基于神经网络的翼型优化设计方法研究[J];航空计算技术;2007年03期
4 高阁;罗大庸;;基于遗传算法的医疗垃圾焚烧控制系统[J];计算机测量与控制;2007年04期
5 张惠珍;马良;;基于变尺度混沌优化策略的混合遗传算法及在神经网络中的应用[J];上海理工大学学报;2007年03期
6 任颖;李华伟;;基于改进遗传算法的神经网络非线性模型的辨识[J];现代计算机(专业版);2009年02期
7 陈书文;张斌;王水花;;遗传神经网络用于电磁兼容预测[J];计算机与信息技术;2010年Z1期
8 胡仁平;刘刚;;基于改进遗传算法的神经网络优化设计[J];计算机应用与软件;2011年01期
9 岳同森;王大海;;一种改进的仿生算法研究与分析[J];软件;2011年03期
10 王华伟,周经伦,沙基昌;基于遗传算法的一种新的神经网络结构模式研究[J];小型微型计算机系统;2002年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 寇纪淞;徐博艺;刘刚;;用遗传算法训练前馈神经网络的权值[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
2 唐琎;蔡自兴;谭立球;;用基于遗传算法的神经网络指导股市交易[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
3 安世奇;孙一康;王京;;基于遗传算法的神经网络简单自适应控制[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
4 李晔;;基于遗传算法和神经网络的二级倒立摆控制系统[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
5 杨宝庆;刘国栋;;RoboCup中的截球策略研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
6 王正志;张光铎;;模糊推理、神经网络和遗传算法的一种有机结合的框架和实现[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(下册)[C];1995年
7 赵峻;褚涛;王碧秋;;基于遗传神经网络的重介质密度预测控制[A];第十六届全国煤炭自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2006年
8 王军;钟志军;黄心汉;;两轮小车避障控制的仿真研究[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
9 赵宏;;基于优化遗传神经网络的水轮发电机组辨识[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
10 何群英;郝伟;;基于全矢谱和遗传神经网络的旋转机械故障诊断[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
2 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
3 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
4 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
5 记者 侯军亭;内河驾驶讲究多[N];中国交通报;2000年
6 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
7 本报首席记者 任荃 实习生 史博臻;轨交“神经网络”触动创新神经[N];文汇报;2011年
8 计算机世界实验室 韩勖;当布线系统遭遇神经网络[N];计算机世界;2009年
9 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005年
10 谭薇;“潮湿计算机”:拥有人类智慧的超级大脑[N];第一财经日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴令;基于GA-NN和不可逆热力学的钢中氧化物夹杂预报模型[D];东北大学 ;2009年
2 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
3 吕瑞华;复杂经济系统混沌预测方法与多层局势决策方法研究[D];天津大学;2004年
4 焦嵩鸣;计算智能及其在热工系统中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2007年
5 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
6 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
7 张材;薄带坯铸轧板形智能识别与控制系统研究[D];中南大学;2004年
8 王荣吉;选择性激光烧结工艺的试验与优化方法研究[D];湖南大学;2005年
9 谭阳红;基于小波和神经网络的大规模模拟电路故障诊断研究[D];湖南大学;2005年
10 陶吉利;基于DNA计算的遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨国宾;基于遗传算法的神经网络用于确定船舶碰撞危险度的研究[D];河北工业大学;2006年
2 李亚斐;基于计算智能的工程项目估算分析[D];长春工业大学;2010年
3 杨大春;基于遗传算法优化BP神经网络的行为识别[D];辽宁科技大学;2012年
4 陈郁;遗传神经网络在模拟电路故障诊断中的应用[D];长春理工大学;2009年
5 刘俊华;基于神经网络和遗传算法的语音识别方法研究[D];湖南大学;2005年
6 厉芸;基于神经网络和遗传算法模拟电路故障诊断方法研究[D];湖南大学;2005年
7 王一莉;瓦斯涌出量预测方法及其应用研究[D];南京工业大学;2005年
8 杨洋;粗糙集相关问题与粗糙集神经网络模型的研究[D];同济大学;2006年
9 刘凯;基于神经网络的开关磁阻电机模型的分析与研究[D];中国地质大学(北京);2005年
10 杨颖;应用信息熵和遗传神经网络的电力短期负荷预测研究[D];华北电力大学(河北);2006年
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