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《哈尔滨工业大学》 2007年
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小波神经网络及其在环境系统建模中的应用

王鹏  
【摘要】: 人工神经网络、小波分析的研究是当代信息科学技术的前沿和热点,对于复杂系统的建模和预测具有重要的理论和应用价值。小波神经网络是近年来得到迅速发展并形成研究热潮的时间序列分析新技术,它将小波变换良好的时频域化特性和神经网络的自学习功能相结合,因而具有较强的逼近能力和容错能力。在结合方法上,可以将小波变换作为前馈神经网络的输入前置处理工具,形成松散型小波神经网络;或者将尺度函数(或小波母函数)作为基函数构造神经网络形成紧致型小波神经网络。 本文首先从小波分析理论出发构造紧凑型小波神经网络,并对传统的小波神经网络算法进行了改进,从而避免了传统算法网络结构确定效率低的缺点,并有效的改善了网络的学习性能。针对传统多维小波神经网络存在的“维数灾”问题,提出了一种新型结构的多维小波神经网络,其主要特点是在网络的输出层将各维输入的小波重构相乘,从而使尺度函数族能够自动覆盖整个输入空间。 针对样本数据出现缺损和不均匀时,等分辨率算法很难获得理想的逼近效果,研究了紧凑结构的非等分辨率算法,并将之应用于在环境系统建模中对缺损气象数据缺的补偿。研究了“分解-重构-预测”松散型小波神经网络的结构和算法,并将之应用于哈尔滨冬季大气二氧化氮浓度预测模型,分析了其在大气二氧化氮浓度预测中的优势所在。分析了大气二氧化氮浓度预测模型应选取的输入量,并对用于建模的数据进行了离群数据挖掘和处理、消噪和归一化处理。最后,分别采用本文的新型结构的多维小波神经网络和松散型小波神经网络以及传统BP神经网络,建立了哈尔滨冬季大气二氧化氮浓度预测模型,通过对各预测模型预测效果的对比,分析了本文算法的优势所在。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨文拓;小波神经网络在建筑物地基沉降预测中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10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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6 刘荣成;戴文战;;一种基于残差模型的自调整灰色模糊预测控制器的设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 朱寅;吴敏;曹卫华;何勇;;基于小波分解与图像增强的高炉红外图像处理方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
3 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;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 刘洪斌;节能减排政府责任保障机制研究[D];中国海洋大学;2010年
10 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏艳丽;高功能孤独症儿童抑制功能的近红外成像研究[D];南京医科大学;2010年
2 朱浩锋;新疆包尔图铜矿床地质地球化学特征及深部预测[D];河南理工大学;2010年
3 乐志军;新朝川矿矿井水分布规律研究与防治对策[D];河南理工大学;2010年
4 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
5 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
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7 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗静;钟佑明;;小波包时频分析方法的研究及应用[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 文鸿雁;基于小波理论的变形分析模型研究[D];武汉大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴江淮;建筑物静态变形监测数据分析与处理[D];同济大学;2007年
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4 牟洪洲;建筑沉降监测数据处理组合模型研究[D];长安大学;2008年
5 黄媛;改进的小波神经网络在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];武汉理工大学;2009年
6 刘齐芬;小波包去噪方法研究及其在GPS数据处理中的应用[D];河北师范大学;2009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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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 胡德栋;超临界流体中有机固体溶解度的研究[D];山东大学;2005年
8 郑殿春;基于BP网络的局部放电模式识别[D];哈尔滨理工大学;2005年
9 刘明;油田热水供暖系统热负荷智能预测技术研究[D];东北石油大学;2011年
10 李晖;船舶减摇鳍系统智能控制及其可视化仿真的研究[D];大连海事大学;2003年
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1 袁月春;基于模糊小波神经网络的多辊热连轧产品质量控制[D];山西师范大学;2010年
2 朱美龙;小波神经网络在遥感溢油图像去噪中的应用[D];大连海事大学;2011年
3 李凤鸣;基于小波神经网络的柴油机燃油系统故障诊断的设计与实现[D];山东大学;2010年
4 宋红梅;基于QPSO优化小波神经网络的信息安全风险评估方法研究[D];河北师范大学;2011年
5 周桂珍;基于小波神经网络的异步电机故障诊断[D];湘潭大学;2010年
6 莫慧芳;基于LabVIEW的小波神经网络在电机声频故障诊断中的应用研究[D];广东工业大学;2005年
7 员世芬;小波神经网络理论的研究及其在加热炉钢坯温度预报中的应用[D];太原理工大学;2005年
8 葛文谦;小波神经网络在旋转机械故障诊断中的应用研究[D];燕山大学;2006年
9 康辉;基于小波神经网络的模拟电路故障诊断技术研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 魏光华;基于混沌遗传算法的无速度传感器DTC系统的参数辩识[D];沈阳工业大学;2005年
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