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《中北大学》 2005年
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人工神经网络在组合优化与信息处理中的应用

白艳萍  
【摘要】:本文主要研究人工神经网络在组合优化与信息处理中的应用。人工神经网络具有生物神经网络的某些特征,是一个信息处理系统。人工神经网络的特点是:结构简单、能够大规模并行、容易用硬件实现等。在近十几年来,神经网络在许多领域得到了广泛的应用。在组合优化中,神经网络已经成为一类重要的近似算法。 本文首先对神经网络的历史概况、基本概念以及神经网络的应用领域进行了简单的介绍;并详细叙述了各类神经网络模型。在众多的组合优化问题中,我们选择了两个具有代表性的TSP问题和八皇后问题。而用来求解这两个问题的神经网络包括Hopfield神经网络、弹性网络和自组织特征映射网络。在对现有的各种求解这两个问题的神经网络算法进行了分析之后,提出了新的神经网络算法,对原有的算法模型分别进行了改进和推广。 本文构造了求解三类八皇后问题的Hopfield能量函数,求得八皇后问题的全部解。对求解TSP问题的弹性网络,本文得到了一个弹性网络的稳定性结论,从而对弹性网络算法的收敛性和稳定性提供了理论依据。另外,改进了求解TSP问题的弹性网络算法,引进梯度增加的弹性网络算法,使得网络避免陷入局部最小值,提高了解的质量;而且引进自组织网络的思想,减小了计算复杂性。数值实验表明,这些改进极大地提高了弹性网络算法的有效性。 本文还提出了一个改进的求解TSP的自组织映射(SOM)算法。尽管有许多SOM算法已经被应用于求解TSP中,但本文的目的是寻找一个有效的初始化方法及参数的调整率,以使SOM算法获得更快的收敛速度及更好的解。我们讨论了SOM的参数调整率和SOM的初始化方法;另外,我们还对SOM算法的收敛性进行了分析。在此基础上,提出了一种改进的SOM算法,给出了新的参数调整率和有效的初始化方法,提高了解的质量;并对算法的复杂性进行了分析。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 朱燕玲;崇明东滩海岸带生态系统管理平台的设计与开发[D];华东师范大学;2011年
2 续婷;基于神经网络的微悬臂梁可靠性分析[D];中北大学;2011年
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5 管琳;基于BP神经网络的脱机手写体数字识别[D];中北大学;2007年
6 杨晓艳;神经网络在股市预测中的应用[D];中北大学;2008年
7 吕先涛;基于BP网络混合气体浓度识别的研究[D];武汉理工大学;2010年
8 畅博;基于经济周期的铁路货运量人工神经网络预测研究[D];中南大学;2010年
9 谭秀辉;基于BP神经网络和自回归模型的股市预测[D];中北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 贾允毅;胥布工;王世华;刘步春;;端对端网络时钟漂移补偿算法研究及其实现[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
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4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
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7 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
8 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
9 张昌明;新疆汉族、维吾尔族及哈萨克族食管癌血清蛋白质指纹图谱研究[D];新疆医科大学;2010年
10 王晓明;基于统计学习的模式识别几个问题及其应用研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
6 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
7 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
9 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
10 刘磊;多泥沙河流水库优化调度研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张威,张大成,王阳元;MEMS概况及发展趋势[J];微纳电子技术;2002年01期
2 李炳乾,朱长纯,刘君华;集成智能传感器的新进展[J];半导体杂志;1999年02期
3 匡敏,胡思继,邢培昱,武旭;基于国民经济大系统下的铁路货物运输量预测方法的研究[J];北方交通大学学报(社会科学版);2003年04期
4 曾丽华;李超;熊璋;;基于边缘与颜色信息的车牌精确定位算法[J];北京航空航天大学学报;2007年09期
5 祝佳婧;电子鼻传感器技术的研制进展[J];北京生物医学工程;2002年04期
6 严加勇,庄天戈,寿文德;高强度聚焦超声技术的发展与应用[J];北京生物医学工程;2002年04期
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9 黄晖,杨鹏,姜海青,周晓华;仿生气体测量系统——电子鼻[J];传感器技术;2003年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 曲建岭;人工嗅觉系统中的信息处理技术[D];西北工业大学;2000年
3 李新;面向神经计算的视觉信息处理研究[D];西北工业大学;2002年
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6 孟伟;渤海典型海岸带生境退化的监控与诊断研究[D];中国海洋大学;2005年
7 张鹏;图像信息处理中的选择性注意机制研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 余亮英;激光感生击穿光谱的理论与燃煤应用实验研究[D];华中科技大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金鑫;基于ArcGIS Engine的洪水信息数据分析[D];大连理工大学;2010年
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9 杨润玲;基于FCM类型算法的自动图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;2006年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵中;基于图像处理的自动统计方法研究与软件设计[D];沈阳工业大学;2011年
2 翟志荣;时间序列分析方法在我国股市预测中的运用[D];中北大学;2011年
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5 黎曙升;数据挖掘技术在世博客流与社交媒体预测中的研究与应用[D];上海交通大学;2012年
6 贾楠;基于某些人工神经网络的人口预测的研究[D];中北大学;2012年
7 钱洪娟;基于计算机视觉的智能抄表系统中的关键技术研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
8 王海军;基于神经网络的期货价格预测方法研究[D];首都师范大学;2009年
9 徐鹏;基于PSO-BP神经网络的脱机手写体数字识别[D];东北林业大学;2009年
10 刘雯雯;基于数字图像处理的电表号码识别系统研究[D];东北林业大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 廖晓昕;;Hopfield型神经网络的稳定性[J];中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学);1993年10期
2 郭海强,孙高,周宝森,何安光;肺癌诊断模型的研究[J];中国卫生统计;1997年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 唐莹梅;;人工神经网络在数字字符识别中的应用[J];科技创新导报;2009年23期
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8 张科;綦星光;陈广;马长富;;BP神经网络在蒸汽流量测量中的应用研究[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2009年01期
9 金钰,李书涛;人工神经网络 BP 网的应用[J];北京理工大学学报;1998年06期
10 马强;毛宗磊;王秒;;变风量空调系统的神经网络控制[J];科技广场;2008年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨炘;陈展辉;;人工神经网络在中国宏观外债模型中应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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10 记者靖九江;发动e引擎 推动健康事业发展[N];中国医药报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 白艳萍;人工神经网络在组合优化与信息处理中的应用[D];中北大学;2005年
2 张治国;人工神经网络及其在地学中的应用研究[D];吉林大学;2006年
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4 李军红;冷轧带肋钢筋工艺的现代优化方法及质量控制[D];南昌大学;2006年
5 Han Qiang;[D];山东大学;2005年
6 申金山;基于人工神经网络的化学发光法及光度法在多组分同时测定中的应用研究[D];四川大学;2005年
7 王海瑞;密闭式城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程控制策略研究[D];昆明理工大学;2007年
8 刘传文;仿生优化算法在数字图像处理中的应用研究[D];武汉理工大学;2008年
9 刘永阔;核动力装置故障诊断智能技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 蒲秀娟;胎儿心电信号提取研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄雪燕;人工神经网络在GDP预测中的应用研究[D];吉林大学;2007年
2 吴秀娟;人工神经网络在大坝监测数据分析中的应用研究[D];武汉大学;2003年
3 王东旭;一种基于人工神经网络的短期股价预测模型的研究[D];天津工业大学;2006年
4 李学玉;基于BP网络的高层框架结构损伤检测[D];西安建筑科技大学;2006年
5 李志民;基于神经网络的酒体勾兑系统的研究与开发[D];中北大学;2006年
6 曲婷婷;基于BP神经网络的有噪数字识别[D];中国地质大学(北京);2008年
7 张硕;人工神经网络在高光谱矿物识别中的应用与研究[D];中国地质大学(北京);2008年
8 魏勇;基于具有模糊输出BP网络的决策分类模型的研究[D];北京工业大学;2002年
9 吴子燕;基于人工神经网络的高校建筑工程造价预测系统的研究与应用[D];西北工业大学;2006年
10 王庆光;基于人工神经网络的湿地遥感分类研究[D];中国地质大学(北京);2006年
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