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《南京理工大学》 2010年
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模糊神经网络的性能及其学习算法研究

何春梅  
【摘要】: 软计算技术是包含模糊逻辑(fuzzy logic)、神经计算(neuro-computing)、进化计算(Evolutionary computing)和概率计算(Probabilistic computing)等基本成员的计算方法论的集合,它是求解高度非线性复杂系统的有效工具。模糊神经网络(Fuzzy Neural Network, FNN)是软计算技术的主要研究内容之一,是智能控制理论中的一个十分活跃的分支,是由人工神经网络与模糊逻辑系统的有机结合而产生的一种混合智能系统。模糊神经网络是一种能处理抽象信息的网络结构,它具有强大的自学习和自调整功能。因此,模糊神经网络的相关研究对软计算技术和智能控制发展具有非常重要的意义。 本文在分析模糊神经网络理论和应用现状的基础上,系统研究了单体FNN和折线FNN这两类FNN模型的性能和学习算法,并将所得成果应用于模糊控制领域,其中主要包括单体FNN训练模式对的摄动问题和折线FNN的逼近性能,并为折线FNN设计了两种模糊学习算法,这些工作为FNN乃至软计算技术的实际应用奠定必要的理论基础。 本文所做的主要工作和研究成果如下: (1)对模糊神经网络的训练模式对的摄动问题进行了研究。首先给出了一般模糊神经网络的训练模式对摄动的鲁棒性定义,然后具体以单体模糊神经网络为例,进行了系统分析,理论研究表明当训练模式对发生最大γ保序摄动时,在h=5的条件下,单体模糊神经网络对训练模式对的摄动全局拥有好的鲁棒性。 (2)对折线模糊神经网络的泛逼近性进行了深入研究。首先限制折线FNN输入或权值的范围,对两种特殊的折线FNNs的泛逼近性进行了系统分析,然后进一步分析了一般意义上的折线FNN的泛逼近性,此处的一般折线FNN是指对网络输入和权阈值没有其他限制。理论研究表明,上述三种折线FNNs均能作为模糊连续函数的通用逼近器,并且证明了:递增性是折线模糊函数保证折线FNN泛逼近性成立的等价条件,从而解决了折线FNN的泛逼近性问题。 (3)为折线模糊神经网络提出了两种模糊梯度学习算法。首先系统研究了Λ—(?)函数导数的基本性质,然后针对折线FNN设计了基于遗传算法或量子遗传算法的两种模糊共扼梯度(CG)算法,在算法迭代的每一步,利用遗传算法或量子遗传算法(GA)来确定最优学习常数,从理论上证明了该模糊共扼梯度算法的收敛性,用于实际模糊控制领域中的实例验证了上述学习过程。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 郭华旺;董海鹰;;基于模糊神经网络的风速预测研究[J];电气传动自动化;2012年03期
2 韩琳楠;张海光;刘媛媛;胡庆夕;;差压式真空注型数字控制系统研究[J];现代制造工程;2012年06期
3 许卫宝;;基于模糊神经网络的舰载机着舰动作识别方法[J];应用科技;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张海光;面向质量的差压式真空注型工艺及系统研究与实现[D];上海大学;2011年
2 梁瑾;模糊粗糙单调数据挖掘算法及在污水处理中应用研究[D];华南理工大学;2011年
3 杨鑫;智能船舶交通管理系统关键技术的研究与应用[D];大连海事大学;2012年
4 谢小正;数控机床主轴组件故障的知识发现研究[D];兰州理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈国超;移相全桥ZVZCS变换器控制策略的研究[D];西南交通大学;2011年
2 王英;超超临界机组给水控制方法的研究[D];华北电力大学;2011年
3 王柟;基于模糊神经网络的异构网络垂直切换算法研究[D];吉林大学;2012年
4 赵卓真;一种基于密度与网格的聚类方法[D];中山大学;2012年
5 郭佳;基于PLC的模糊神经网络控制器在锅炉温控系统中的应用[D];内蒙古大学;2012年
6 付青文;基于规则约简的模糊神经网络模型的研究[D];华南理工大学;2012年
7 何伟;模糊神经网络在交通流量预测中的应用研究[D];兰州交通大学;2012年
8 张雷;梭式窑温度控制算法及系统设计研究[D];河南科技大学;2012年
9 郑继亭;高速公路隧道环境数据处理与通风控制模型研究[D];长安大学;2012年
10 褚勇俊;一种面向文本图像的地纹数字水印研究[D];浙江理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王振雷,顾树生;基于实值遗传算法的模糊神经网络辨识器[J];东北大学学报;2000年04期
2 王振峰,靳东明,李志坚;单体模糊神经网络:在智能控制中的应用及VLSI实现[J];电子学报;1997年05期
3 刘普寅,王华兴;正则模糊神经网络对一类连续模糊值函数的普遍近似性[J];电子学报;1997年11期
4 王岭,焦李成;区间估计的FWNN及其区间学习算法[J];电子学报;1998年04期
5 梁久祯,何新贵,黄德双;关于单体模糊神经网络感知机收敛定理的讨论[J];电子学报;2002年03期
6 张葛祥,李娜,金炜东,胡来招;一种新量子遗传算法及其应用[J];电子学报;2004年03期
7 杨俊安,庄镇泉,史亮;多宇宙并行量子遗传算法[J];电子学报;2004年06期
8 周殊;潘炜;罗斌;张伟利;丁莹;;一种基于粒子群优化方法的改进量子遗传算法及应用[J];电子学报;2006年05期
9 ;APPROXIMATION CAPABILITIES OF MULTILAYER FEEDFORWARD REGULAR FUZZY NEURAL NETWORKS[J];Applied Mathematics:A Journal of Chinese Universities;2001年01期
10 李士勇;李盼池;;基于实数编码和目标函数梯度的量子遗传算法[J];哈尔滨工业大学学报;2006年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王振雷;模糊神经网络理论及其在复杂系统中的应用研究[D];东北大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵海燕;傅珺;;基于灰色模糊理论大型商场火灾风险可靠性的评价研究[J];安防科技;2009年04期
2 方天申;弦n维振动的模糊关系矩阵描述方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
3 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
4 符保龙;;RBF网络在农业病虫害预测中的应用研究[J];安徽农业科学;2008年01期
5 李磊;孙卉;翟秋敏;郭志永;;RBF神经网络在平顶山市地表水评价中的应用[J];安徽农业科学;2008年26期
6 张帅;李琳一;袁涛;王梅玉;;信息技术在害虫时空动态模拟中的应用[J];安徽农业科学;2009年07期
7 时君伟;胡敏英;武志富;任振辉;;基于神经网络的视觉图像处理研究[J];安徽农业科学;2009年19期
8 王瑞梅;傅泽田;何有缘;;池塘淡水养殖水质模糊综合评价系统的设计与实现[J];安徽农业科学;2010年32期
9 刘曼红;于洪贤;刘其根;王瑞梅;;淡水养殖池塘水质评价指标体系研究[J];安徽农业科学;2011年24期
10 高旭;周桂红;;基于GA-BP算法的玉米品种识别系统研究[J];安徽农业科学;2011年35期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘艳红;李春文;汤洪海;;电力系统一般非线性综合切换励磁控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 高谦;王秀红;魏新江;;一般模糊系统作为函数逼近器的设计方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 宋绍剑;贺毅;林小峰;廖碧莲;;基于ADHDP的STATCOM优化控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 王新宇;孙冠;韩冬;张婷;;基于一种改进神经网络的数据手套手势识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 段伟武;宋宜斌;;基于自适应神经网络模糊推理系统的柴油机故障诊断[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 何平;潘国峰;李琳;夏克文;赵红东;;基于LS-SVR的压力传感器温度补偿[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 曾成;赵锡均;徐红;;基于量子遗传算法的聚类方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 段树乔;杨扬;;全球电力需求与资源、环境、科技之间的矛盾冲突和解决途径[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
10 梁伟;张来斌;万波;;基于改进多级可拓评价模型的输油泵机组安全评价[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 闫培雷;考虑隔墙影响的框架结构非线性地震反应分析及地震灾场模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 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
4 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
5 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 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
7 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
8 绽琨;脉冲发放皮层模型及其应用[D];兰州大学;2010年
9 付晓薇;基于量子力学的图像处理方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 宋清昆;自适应结构优化神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
2 唱志强;软开关电阻点焊逆变电源的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 王焯;基于模糊理论的尾矿坝安全现状综合评价[D];山东科技大学;2010年
4 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
5 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
6 潘俊任;基于相似度的模糊推理算法研究[D];浙江理工大学;2010年
7 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
8 刘琪;正态云模型模糊推理系统及其应用研究[D];郑州大学;2010年
9 张月平;基于能量的包含SVC和非线性负荷的电力系统鲁棒控制[D];郑州大学;2010年
10 吴珺;数据挖掘技术在彩票销售数据分析中的应用研究[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 曹安照,田丽;自适应模糊神经网络在工业用水量预测中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
2 韩直;公路隧道机电系统的现状与发展[J];地下空间;2002年02期
3 蔡珊瑜;特长隧道通风系统选型的探讨[J];地下空间;2004年01期
4 帅猛;韩磊;谢昆青;宋国杰;马修军;陈冠华;;一种基于局部加权学习的自适应交通流预测机制[J];北京大学学报(自然科学版);2010年01期
5 李德慧;刘小明;荣建;胡江碧;;基于模糊神经网络的车辆跟驰建模与仿真研究[J];北京工业大学学报;2007年04期
6 王媛;杨兆升;高鹏;;预防拥挤漂移的带约束K则最优路径算法[J];北京工业大学学报;2009年03期
7 吕砚山,赵正琦;BP神经网络的优化及应用研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2001年01期
8 张慧平;戴波;杨薇;;现代控制理论在过程工业中的应用和发展[J];北京石油化工学院学报;2006年03期
9 陈淳,苏玉堂;热固性树脂的化学流变性[J];玻璃钢/复合材料;2005年04期
10 李恒嵬;;模糊神经网络研究现状综述[J];辽宁科技学院学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 邵建斌;陈刚;许联锋;金上海;;基于照度变化特征的水气两相流气泡图像识别方法[A];流动显示’2002第五届全国流动显示学术会议论文集[C];2002年
2 王彦鸿;倪世宏;王刚;谢川;;基于遗传算法的飞行动作识别规则获取方法[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈霄;DNA遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2010年
2 萧毅鸿;基于本体的复杂决策任务表示方法与求解技术研究[D];南京大学;2011年
3 孙雷;异构无线环境中联合无线资源管理关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
4 侯俊剑;基于声像模式识别的故障诊断机理研究[D];上海交通大学;2011年
5 李阳春;自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[D];浙江大学;2001年
6 刘清;船舶操纵运动模糊神经网络控制系统研究[D];武汉理工大学;2002年
7 覃光华;人工神经网络技术及其应用[D];四川大学;2003年
8 谭国真;时变、随机网络最优路径算法及其应用研究[D];大连理工大学;2002年
9 周黎辉;神经网络在过程辨识与控制中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2004年
10 房方;单元机组协调控制系统的先进控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王存刚;基于ADAMS的船载特种起重机动力学仿真与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曾显峰;基于人工神经网络的入侵检测技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 夏传军;基于遗传算法优化的模糊神经网络垂直切换算法[D];吉林大学;2011年
4 张威;人工神经网络用于传感信号的模式识别[D];北京交通大学;2011年
5 韩超远;基于神经网络的内模控制在温度控制系统的研究[D];西华大学;2011年
6 张静静;模糊系统的划分及其精度的研究[D];大连海事大学;2011年
7 高利敏;明胶浓度的软测量建模及参数优化[D];兰州理工大学;2011年
8 肖佐无;盘管温度实验装置温度控制方法研究[D];中南大学;2010年
9 张克鑫;2种不同内陆水体浮游藻类发生动态及预测模型构建[D];宁波大学;2011年
10 苏锋;模糊神经网络解耦[D];大连理工大学;2000年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 郑雪莉;光伏发电系统中移相全桥变换器的研究[D];南京邮电大学;2013年
2 刘立涛;660MW超临界直流锅炉给水控制试验研究[D];华北电力大学;2012年
3 席萍;基于GIS的VTS系统研究[D];大连海事大学;2013年
4 张磊;基于云计算的网格化均值聚类算法的并行化研究[D];合肥工业大学;2013年
5 王锦荣;汽包水位控制算法研究及其改进[D];内蒙古大学;2013年
6 李强;线性自抗扰控制及其在热工过程中的应用[D];华北电力大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王振雷,顾树生;基于实值遗传算法的模糊神经网络辨识器[J];东北大学学报;2000年04期
2 杨振强,王宏伟,庄显义,王常虹;基于快速模拟退火算法的T—S模糊神经网络学习算法[J];电机与控制学报;1999年01期
3 于霞,宋凌锋,陈学允;改善模糊神经网络控制器性能的新方法-混合遗传算法[J];电机与控制学报;1999年02期
4 刘争平,何永富;人工神经网络在测井解释中的应用[J];地球物理学报;1995年S1期
5 唐政,李志坚;一种新的MOS电流型多值逻辑电路[J];电子学报;1988年02期
6 王振峰,靳东明,李志坚;单体模糊神经网络自学习问题研究[J];电子学报;1997年02期
7 王振峰,靳东明,李志坚;单体模糊神经网络:在智能控制中的应用及VLSI实现[J];电子学报;1997年05期
8 刘普寅,王华兴;正则模糊神经网络对一类连续模糊值函数的普遍近似性[J];电子学报;1997年11期
9 王岭,焦李成;区间估计的FWNN及其区间学习算法[J];电子学报;1998年04期
10 范周田,钟义信;模糊双向联想记忆网络的收敛性[J];电子学报;2000年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张绍德,王志营,陈正;基于自适应模糊神经网络的二阶惯性纯滞后系统研究[J];电气传动自动化;1997年02期
2 王耀南;基于遗传算法的模糊神经控制及其应用[J];高技术通讯;1997年03期
3 赵国强;模糊神经网络控制器的设计与仿真[J];辽宁工程技术大学学报;1998年06期
4 达飞鹏,宋文忠;基于模糊神经网络的非线性大系统滑模自适应控制[J];控制与决策;1998年06期
5 鲍其莲,张炎华;模糊神经网络的局部调整快速学习算法[J];上海交通大学学报;1998年08期
6 达飞鹏,宋文忠;用输入输出模型表示的非线性系统的模糊神经网络滑模自适应控制[J];电子学报;2000年07期
7 孙增圻;模糊神经网络及其在系统建模与控制中的应用[J];南京化工大学学报(自然科学版);2000年04期
8 高峡,孙作安;旋转机械故障诊断的模糊神经网络方法[J];沈阳电力高等专科学校学报;2000年04期
9 王秀娟,侍洪波;应用聚类和模糊神经网络方法设计模糊规则库[J];中南大学学报(自然科学版);2003年04期
10 张彦军,刘俊,张文栋;目标识别中的人工神经网络应用[J];微纳电子技术;2003年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李仁发;乜崇义;;一种用模糊神经网络建立模糊模型的新方法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
2 邢杰;萧德云;;FALCON模糊神经网络及其在铝电解槽阳极效应预报中的应用[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
3 席东民;胡琳静;;模糊神经网络在单元机组协调控制中的应用[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
4 谭思云;李志明;;基于模糊神经网络的水泥回转窑分解炉温度控制[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
5 孙增圻;;模糊神经网络及其在系统建模与控制中的应用[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
6 徐洪钟;吴中如;;模糊神经网络模型在大坝安全监测中的应用[A];中国水力发电工程学会大坝安全监测专业委员会年会暨学术交流会论文集[C];2000年
7 刘靖;刘念;王海田;党晓强;;基于模糊神经网络的同步发电机转子匝间短路预测[A];四川省电工技术学会电机、电测专业委员会2002年学术年会论文集[C];2002年
8 陈寿平;蒋旭平;;模糊神经网络技术在运动控制运用中的研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
9 梁志珊;张化光;;模糊神经网络的构造[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
10 刘国光;程青蟾;李燮里;张月兰;;声发射模糊神经网络[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 元城;肺癌诊断技术取得新突破[N];中国高新技术产业导报;2001年
2 何进喜;肺癌诊断研究填补国内空白[N];中国医药报;2002年
3 何进喜;肺癌早期诊断又添新手段[N];医药经济报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何春梅;模糊神经网络的性能及其学习算法研究[D];南京理工大学;2010年
2 刘环宇;厚冲积层立井井筒破坏的发生机理及防治技术研究[D];河海大学;2005年
3 何海;混合动力汽车控制系统设计与仿真[D];华中科技大学;2005年
4 姜琳;过程控制优化中的智能方法研究[D];吉林大学;2010年
5 林达;基于模糊神经网络的混沌控制与同步[D];大连理工大学;2011年
6 王勇献;蛋白质二级结构预测的模型与方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 吴建发;优选压裂井方法研究[D];西南石油学院;2005年
8 邓胜祥;石灰炉在线仿真技术与炉况诊断及复杂系统智能控制研究[D];中南大学;2004年
9 隗海林;LPG/汽油两用燃料发动机燃料转换过程控制策略研究[D];吉林大学;2007年
10 王瑞敏;基于神经网络辨识模型的质子交换膜燃料电池系统建模与控制研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘瑞平;电控汽油机智能故障诊断系统[D];太原理工大学;2011年
2 孟凡华;模糊神经网络在大滞后非线性系统中的应用[D];河北工业大学;2004年
3 韩锋;基于模糊神经网络的电力系统短期负荷预测[D];河北农业大学;2011年
4 张克良;基于模糊神经网络的锅炉燃烧控制方法的研究[D];天津大学;2004年
5 高明帅;循环流化床锅炉灰循环系统控制优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
7 刘鑫伟;车辆行驶信息检测与主动避撞安全控制策略的研究[D];湖南大学;2010年
8 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
9 宋子辉;基于模糊神经网络技术的D350高速风机故障诊断系统研究[D];中南大学;2004年
10 付鹏程;模糊神经网络在改进跷板梁式减摇系统中的研究[D];武汉理工大学;2003年
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