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《华侨大学》 2000年
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人工神经网络与遗传算法在木糖醇发酵过程操作条件优化中的应用

章伟伟  
【摘要】: 本文主要研究木糖醇发酵过程操作条件的优化。 针对木糖醇发酵过程的特点,本文采用人工神经网络中的反传算法(BP网 络)来描述生物反应过程这么一个复杂而又高度非线性的体系。首先在均匀设 计的协助下设计实验,然后建立神经网络模型10-10,用于发酵过程中状态变 量的估算和预测,而且在已知初始条件与控制点的情况下,可以借此模型进行 仿真以估计底物浓度、产物浓度与菌体浓度的变化趋势,特别是该模型可用于 估计最大产物浓度出现的时间,这对于实际工作很有指导意义。 本研究还对遗传算法进行了改造:以均匀设计来产生初始串群;加入适应 度变换(二次幂变换);以平均适应度与最大适应度之间的比值接近1为终止条 件。然后借助人工神经网络建立模型9-1,以其输出为适应度值,绕过了建立 数学模型的壁垒,经改进的遗传算法寻优后找到了一个被验证为效果良好的操 作条件。 本文认为BP神经网络适用于生物反应的非线性过程建模。该方法通用性好, 概括能力强,仿真精度较高。遗传算法计算简单、功能强,在解决优化问题中 具有巨大潜力,对于生化过程的操作条件优化也很有实用意义。 本研究是导师方柏山教授福建省自然科学基金重点项目《木糖醇发酵及产 物提纯过程研究》的一部分。
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TQ923

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 郑浩;基于人工神经网络的高层建筑结构选型[D];华侨大学;2001年
2 岳海玲;基于遗传神经网络的地下商场火灾风险评价方法[D];西安科技大学;2006年
3 孙敬;基于遗传神经网络的空调房间送风量预测研究[D];南京工业大学;2006年
4 赵力;基于Matlab的鼠李糖脂发酵生产参数优化方法设计与实现[D];吉林大学;2012年
5 杨波;尾矿库在线安全监测及预警关键技术研究[D];中国地质大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘立登,黄晓峰;基于相似度的可变编码长度遗传算法[J];北京化工大学学报(自然科学版);1997年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 张宇力;;针对倒塌房屋瓦砾分布的模糊神经网络预测[J];四川建筑科学研究;2006年01期
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9 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
10 夏巍;基于方向图的指纹模式分类研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 贺勇;;单亲遗传算法的最优群体规模[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;The Research of Decision-make Based on IGA in Agent-oriented Multi-issue Automated Negotiation[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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5 林依华;张中杰;尹成;周熙襄;;复杂地形条件下静校正的综合寻优[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
6 靳利霞;唐焕文;;基于能量极小化的蛋白质结构预测[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
7 李强;;前向神经网络的复合遗传算法可调参数优化学习算法[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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9 吴开贵;周家启;;线性优化神经网络在电网可靠性评估中的应用研究[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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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王婷;EMD算法研究及其在信号去噪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 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
4 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
5 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
6 栾小丽;基于神经网络的复杂非线性系统鲁棒控制与滤波研究[D];江南大学;2010年
7 刘浪;公路建设项目供应链管理的目标控制及其绩效评价研究[D];武汉大学;2010年
8 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
9 迟雷;基于过程控制优化的重组大肠杆菌高密度发酵研究[D];西北大学;2011年
10 夏萍;灾害应急物流中基于需求分析的应急物资分配问题研究[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 张静;协同产品开发过程规划方法研究[D];山东科技大学;2010年
4 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
5 张永宾;居住区景观设计方案评价方法初探[D];中南林业科技大学;2009年
6 马玉辉;徂徕山森林公园生态公益林健康评价及经营决策研究[D];山东农业大学;2010年
7 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 白明;船舶管系路径优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 姚慧娟;光视觉球形目标识别技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙敬武;基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张洁,李国强;钢结构在我国高层建筑中应用现状的述评(上)[J];四川建筑科学研究;1999年02期
2 刘全金,孙承珣,任广永;基于遗传算法的BP网络在梅雨量预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
3 于志刚;;包钢尾矿库区域自然生态环境的恢复与建设[J];包钢科技;2006年S1期
4 李芳勤,潘永俊,张一农;啤酒发酵过程中的模糊控制[J];长春邮电学院学报;2000年03期
5 夏咏梅,方云;生物表面活性剂的开发和应用[J];日用化学工业;1999年01期
6 侯祥林,陈长征,虞和济,王铁光,纪盛青;神经网络权值和阈值的优化方法[J];东北大学学报;1999年04期
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8 吴满意,黄小芳,陈军;国家安全预警系统的构建体系[J];电子科技大学学报;2004年03期
9 周波,李渝曾;科学计算软件MATLAB[J];电脑技术;1996年08期
10 李志刚,邓学钧,洪锋;基于模糊感知器的路面性能预测方法[J];东南大学学报(自然科学版);2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吴杰;冰蓄冷空调系统负荷预测模型和系统优化控制研究[D];浙江大学;2002年
2 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
3 宋志宇;基于智能计算的大坝安全监测方法研究[D];大连理工大学;2007年
4 曾向农;矿山碾压尾矿坝稳定性分析及预警预报理论应用研究[D];中南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘伟;计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D];东北农业大学;2000年
2 吴臻;地震作用下结构响应的预测及模糊预测控制[D];华侨大学;2000年
3 陈建隆;运用遗传算法对直燃型溴化锂吸收式冷水机组ANN模型进行稳态优化[D];湖南大学;2001年
4 张意德;基于GA与BP结合的算法研究及其在联合收获机械脱粒性能建模中的应用[D];安徽农业大学;2002年
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6 袁卫国;基于模糊神经网络的钢管混凝土拱桥安全性评价方法研究[D];武汉理工大学;2003年
7 左良成;微生物提高石油采收率菌种的筛选及其驱油效能研究[D];西北大学;2003年
8 刘志云;基于神经网络的煤与瓦斯突出矿井等级划分方法研究[D];西安科技大学;2003年
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10 叶鹏;灰色系统理论在教育评价中的应用[D];华中师范大学;2004年
【二级引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 许秀英;甘龙辉;陶冶;黄操军;;基于遗传神经网络的土壤含水率预测[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周其明;政府投资项目施工前各阶段重点智能化审计研究[D];重庆大学;2005年
2 黄操军;E形传感器机理及浅表地层含水率预测[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨珍;基于遗传神经网络的铁路危险货物运输风险评价分析与应用研究[D];北京交通大学;2011年
2 李静雅;基于神经网络的输电线路可听噪声预测模型研究[D];兰州理工大学;2011年
3 王雷鸣;基于改进BP神经网络在氧化球团回转窑温度控制系统中研究[D];辽宁科技大学;2012年
4 罗裴;光纤布拉格光栅应变传感器在结构损伤识别中的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
5 丁银波;基于多代理技术的分布式故障诊断系统的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
6 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
7 刘亮晴;基于人工神经网络的施工招标评标系统研究[D];重庆大学;2006年
8 周尧多;基于神经网络的高层建筑消防安全评估[D];浙江工业大学;2009年
9 郭超;基于遗传神经网络的工时定额计算方法研究[D];中国工程物理研究院;2009年
10 谢华;地下商业街火灾风险评价[D];沈阳航空工业学院;2010年
【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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2 赵宏;刘爱霞;王恺;白志鹏;;环境空气SO_2和NO_2浓度的GA_ANN预测模型研究[J];计算机工程与应用;2010年08期
3 王军峰;杜吉泉;储炬;庄英萍;张嗣良;;应用神经网络和遗传算法优化利福霉素B发酵培养基[J];中国抗生素杂志;2006年05期
4 曹晞;吴毅强;李积华;;人工神经网络-遗传算法优化酶法提取绿豆渣水溶性纤维素工艺研究[J];食品科技;2006年10期
5 蒋文胜;庞祖高;夏薇;廖小平;;基于神经网络和遗传算法的薄壳件注塑成型工艺参数优化[J];塑料制造;2007年Z1期
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1 王志良;解仑;陈工;孙维;王丽娟;;基于GA神经网络的两足机器人控制研究[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
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3 娄延辉;王桂萱;张国强;马震岳;;基于遗传算法结合神经网络的围岩初始地应力反演[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
4 徐凡;梁爽;李艳红;王丹;;基于SOM网络和遗传算法的经济区域规划的研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
5 吴大宏;赵人达;;结构可靠性问题研究的新进展[A];交通土建及结构工程计算机应用学术研讨会论文集[C];2001年
6 吴景恒;梅娟;廖思燕;陈锦灿;沈勇;;基于遗传算法的自适应人工神经网络模型结合留—法交叉验证在QSAR分子描述子选择中的应用[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年
7 秦伟刚;贾磊;庞清乐;臧利林;;遗传算法和人工神经网络在ITS中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
8 何樵登;周辉;;人工神经网络在地震波形反演中的应用[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
9 王晓琳;伍海华;;遗传算法和神经网络在汇率预测中的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 赵清杰;杨波;;基于进化计算的BP网权值训练算法及其应用探讨[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998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 胡性慧 王唯赫 杨腾;人工神经网络拓宽版权贸易路径[N];中国知识产权报;2010年
3 张东方;沙明;杨松松;人工神经网络在中药领域中的应用[N];中国医药报;2003年
4 本报记者 靖九江 采写;人工神经网络在临床上的应用[N];中国医药报;2005年
5 苑希民(中国水利水电科学研究院决策支持技术研究室 主任) 李彦彬 徐建新(华北水利水电学院) 李鸿雁(北京理工大学管理与经济学院) 苑韶峰 吕军(浙江大学环境与资源学院);人工神经网络 灵感源于大脑[N];中国水利报;2005年
6 记者 周前进;人工神经网络可筛查糖尿病[N];健康报;2000年
7 徐会川;延伸人类智力——人工神经网络[N];电脑报;2003年
8 葛一鸣 路边文;人工神经网络将大显身手[N];中国纺织报;2003年
9 本报记者 范毅波 张旭军;带上望远镜上路[N];网络世界;2005年
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 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
2 吴建发;优选压裂井方法研究[D];西南石油学院;2005年
3 闫滨;大坝安全监控及评价的智能神经网络模型研究[D];大连理工大学;2007年
4 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
5 赵胜利;基于计算智能方法的岩土工程与工程网络计划的应用研究[D];天津大学;2004年
6 王俊国;基于神经网络的建模方法与控制策略研究[D];华中科技大学;2004年
7 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
8 Han Qiang;[D];山东大学;2005年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 章伟伟;人工神经网络与遗传算法在木糖醇发酵过程操作条件优化中的应用[D];华侨大学;2000年
2 盛本云;人工神经网络在变电站综合自动化系统优化中的应用[D];南京理工大学;2003年
3 王国峰;基于遗传神经网络的矿山泥石流危险性评价[D];西安科技大学;2008年
4 秦伟刚;基于人工神经网络的智能交通系统检测与控制[D];山东大学;2005年
5 郑未名;模糊神经网络的学习算法[D];武汉大学;2005年
6 汪磊;基于遗传神经网络的入侵检测模型研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
7 宋富财;反应精馏的模拟与优化[D];天津大学;2004年
8 田伟雄;人工神经网络在连续梁桥施工控制中的应用[D];华中科技大学;2005年
9 赵建军;基于多Agent的流域洪水预报系统研究与应用[D];西北农林科技大学;2008年
10 周会娜;基于BP神经网络和遗传算法对工程陶瓷磨削力建模的研究[D];天津大学;2007年
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