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《山西师范大学》 2012年
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基于自适应遗传算法的BP神经网络预测研究及应用

李超  
【摘要】:随着社会生产力不断发展,预测科学倍受关注并成为各领域研究热点。目前,预测方法有很多,使用最广泛的是BP(Back Propagation)神经网络预测模型。传统BP神经网络预测模型有一定的局限性,需要进行改进。基于遗传算法的BP神经网络预测模型可以用遗传算法的全局搜索能力弥补BP神经网络的局部搜索能力。但是基本遗传算法也存在不足:早熟现象严重,不易保持种群的多样性,搜索具有一定的盲目性。这些问题都与基本遗传算法固定的交叉和变异概率参数有直接关系。因此,将可变交叉和变异概率的自适应遗传算法引入BP神经网络预测模型中,可使遗传算法克服随机性和盲目性,充分发挥全局搜索能力,在一定程度上避免陷入早熟。 本文从目前的预测决策理论入手,分析了常用预测方法的优缺点,并指出神经网络在预测中具有优势,尤其是BP神经网络应用广泛。在介绍BP神经网络的基本结构和学习算法的基础上分析了BP神经网络存在的不足。同时对基本遗传算法的原理和不足也进行了分析。最后通过引入可变交叉和变异概率的自适应遗传算法,将自适应遗传算法和BP神经网络相集成,用自适应遗传算法对BP神经网络进行算法优化,设计和构造了基于自适应遗传算法的BP神经网络的预测模型,并且在MATLAB平台上把此模型应用在预测干热风灾害中以验证模型的可行性,实验表明该模型在预测领域具有较强的优势。
【学位授予单位】:山西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王磊;基于遗传算法的前馈神经网络结构优化[D];东北石油大学;2013年
2 张晓玲;基于BP神经网络的大理州艾滋病流行现状分析和疫情预测模型的研究[D];云南大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10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5条
1 周靖;随机时间序列模型在商品国际价格预测中的适用性研究[D];西南财经大学;2007年
2 闫妍;一种新的自适应遗传算法[D];哈尔滨工程大学;2007年
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4 罗佳;基于智能搜索算法的组卷系统研究与实现[D];贵州师范大学;2009年
5 朱敏;基于自适应遗传BP神经网络的文本分类方法研究[D];南昌大学;2010年
【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
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 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 冯羽;马凤山;魏爱华;赵海军;郭捷;;灰色系统与神经网络组合模型在地下水水位预测中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
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5 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
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7 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
8 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
9 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
10 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008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 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 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
7 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
8 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
9 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
10 王德才;基于能量分析的地震动输入选择及能量谱研究[D];合肥工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;基于电子鼻的鱼粉新鲜度快速检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 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
3 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 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
5 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
6 李旭东;煤矿通防安全信息集成与控制预警系统平台研究[D];山东科技大学;2010年
7 张鸿堃;矿山企业生产成本模块化管理与应用[D];山东科技大学;2010年
8 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
9 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
10 李洪琴;基于振动模态分析和BP网络的桥梁损伤识别研究[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 王成敏;向毅;;基于BP神经网络的艾滋病人病情分类研究[J];重庆科技学院学报(自然科学版);2009年06期
2 徐瑜;危韧勇;;神经网络在控制系统中的应用现状及展望[J];电脑知识与技术;2006年05期
3 高海兵,高亮,周驰,喻道远;基于粒子群优化的神经网络训练算法研究[J];电子学报;2004年09期
4 柴毅;尹宏鹏;李大杰;张可;;基于改进遗传算法的BP神经网络自适应优化设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年04期
5 白玫;智能控制理论综述[J];华北水利水电学院学报;2002年01期
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7 刘宏波;;基于自适应伪并行遗传算法的PID参数整定[J];化工自动化及仪表;2008年03期
8 黄丽花;许欣荣;刘宇珠;陆梅泾;张弦中;丁继璋;陈志娟;游义婷;;2001-2005年云南省大理州性病报告资料分析[J];疾病监测;2007年05期
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10 黄西平;李睿;刘军;;一种改进的神经网络非线性预测控制[J];计算机仿真;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈峰;多星测控调度问题的遗传算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 何嘉;基于遗传算法优化的中文分词研究[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈鹏;遗传算法的改进及在调度优化中的应用研究[D];中国地质大学;2011年
2 贺清碧;BP神经网络及应用研究[D];重庆交通学院;2004年
3 黄丽;BP神经网络算法改进及应用研究[D];重庆师范大学;2008年
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6 曹道友;基于改进遗传算法的应用研究[D];安徽大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李海民;遗传算法性能及其在聚类分析中应用的研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 薛建春;基于生态足迹模型的矿区复合生态系统分析及动态预测[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金涛;基于遗传算法的组卷系统的研究[D];燕山大学;2001年
2 汪晗;基于进化计算的多目标优化与决策方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
3 李明;遗传算法的改进及其在优化问题中的应用研究[D];吉林大学;2004年
4 任子武;基于神经网络的参数自整定PID控制算法研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
5 金蓉;神经网络结构优化及混合建模研究[D];北京化工大学;2000年
6 王石;进化神经网络聚类技术及其在数据挖掘中的应用[D];山东大学;2005年
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8 张月;基于遗传算法的在线考试系统[D];吉林大学;2006年
9 周文举;基于遗传算法的自动组卷系统研究与实现[D];山东师范大学;2006年
10 乐兵;基于遗传算法的文本聚类技术研究[D];江西师范大学;2006年
【相似文献】
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1 张京钊;江涛;;改进的自适应遗传算法[J];计算机工程与应用;2010年11期
2 李军民;李虎;;自适应遗传算法在数控伺服系统控制参数优化中的应用[J];西北大学学报(自然科学版);2011年03期
3 王攀,周云,唐超;带移民的自适应遗传新算法及其应用[J];武汉汽车工业大学学报;1999年02期
4 张璟;郭春秋;聂雪;李维敏;;快速、准确的图像阈值分割新方法[J];西安文理学院学报(自然科学版);2006年03期
5 鲍文胜;刘晓刚;;基于自适应遗传算法的RBF神经网络优化算法[J];山东师范大学学报(自然科学版);2007年03期
6 田东平;迟洪钦;;一种结合混沌搜索的自适应遗传算法[J];计算机应用与软件;2007年12期
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9 吴建民;王公宝;;基于自适应遗传算法的水面舰艇航行路径优化[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2009年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 潘伟;基于遗传算法的鲁棒控制问题研究[D];东北大学;2006年
2 高建辉;浮壁式火焰筒瓦块结构的优化分析方法研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 陈磊;大规模供水系统直接优化调度研究[D];浙江大学;2005年
4 王淅芬;基于炉内温度场可视化的燃烧优化控制方法研究[D];华中科技大学;2005年
5 林旭梅;基于小脑模型的智能控制方法及其在重力补偿系统的应用[D];中国科学技术大学;2006年
6 陈世哲;微电子产品视觉检测中关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 沙智明;电力系统广域实时同步相量测量系统研究[D];华北电力大学(河北);2006年
8 赵湛;气吸振动式精密排种器理论及试验研究[D];江苏大学;2009年
9 彭志红;合作式多移动机器人系统的路径规划、鲁棒辨识及鲁棒控制研究[D];中南大学;2000年
10 段学超;柔性支撑Stewart平台的分析、优化与控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 陈超;自适应遗传算法的改进研究及其应用[D];华南理工大学;2011年
3 王思艳;自适应遗传算法的研究[D];华北电力大学(河北);2009年
4 海冉冉;基于云自适应遗传算法的优化问题研究[D];东北电力大学;2013年
5 张永玺;基于自适应遗传算法的矿山设备系统优化[D];昆明理工大学;2010年
6 朱磊;改进型自适应遗传算法在煤炭调车绞车系统中的应用[D];西安建筑科技大学;2011年
7 位二伟;二倍体自适应遗传算法在函数优化中的应用[D];重庆大学;2012年
8 陈忠华;基于自适应遗传算法的模糊控制器优化设计[D];重庆理工大学;2010年
9 牛菊梅;基于自适应遗传算法的球杆系统控制器设计[D];东北大学;2010年
10 盛飞;多层径向基函数网络的自适应遗传算法[D];安徽工业大学;2012年
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