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《重庆大学》 2005年
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动态隧道技术在BP网络中的应用与研究

刘君  
【摘要】: 动态隧道算法是一种全局优化研究方法。该算法重复以下两个过程:一是动态优化过程,在该过程中寻找一个局部最小点;二是动态隧道过程,该过程以该局部最小点为基准找到一个更小的能量区间,即提供给动态优化过程一个新的初始点。这两个过程交替进行,直到在动态隧道阶段找不到更小的能量区间。 训练神经网络是一个全局优化问题,目的是找到使误差函数最小的权值距阵。BP算法以其良好的非线性映射逼近能力和泛化能力以及易实现性成为人工神经网络应用最广泛的训练算法,但是BP算法也有其明显的缺陷,即训练速度慢、容易陷入局部极值等。因此,利用动态隧道思想来训练神经网络,并且可以有效避免陷入局部极小。 多轨道动态隧道算法是在传统动态隧道算法基础上的一种改进。该算法通过增加隧道搜索的方向以及引入弹性系数来增大找到全局最小点的几率。 本文将这种多轨道动态隧道思想引入到BP网络的训练中,同时,采用动态修改误差限的方法,提出了一种多轨道动态隧道技术训练BP网络算法(MDTTBP)。并将该算法在XOR、某医药公司物流数据和KDD CUP三个数据集上进行了测试,对传统动态隧道技术训练BP网络算法(DTTBP)、单纯使用多轨道思想的动态隧道技术训练BP网络算法(SMDTTBP)和本文提出的使用多轨道动态隧道思想结合动态修改误差限方法的多轨道动态隧道训练BP网络算法(MDTTBP)的实验结果进行了对比分析,证明提出的算法可以有效地避免陷入局部极小,同时也提高了传统动态隧道技术训练BP网络算法的搜索效率。 此外,本文还选用通过商用网络连接起来的PC机,以及并行虚拟机PVM和分布式操作系统LINUX,共同构成了一个机群系统作为并行计算平台。在并行程序的模型上选用了Master/Slave模型,采用了将训练数据平均分配到各节点机的数据并行方式,建立了本算法的并行模型。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP183

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张廆;基于在线学习方法的BP神经网络训练算法研究[D];华中科技大学;2009年
2 李成;基于B-P神经网络的电液伺服阀的故障诊断[D];武汉科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 司捷,周贵安,李函,韩英铎;基于梯度监督学习的理论与应用(Ⅱ)——训练机制[J];清华大学学报(自然科学版);1997年09期
【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 滕明鑫;熊忠阳;张玉芳;;BP改进算法综述[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
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7 周洪煜;王照阳;陈小健;;多参数调整的神经网络BP算法在转炉轴承故障处诊断中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
8 厉芸;何怡刚;徐卫林;;大规模模拟电路软故障快速诊断法[A];第十六届电工理论学术年会论文集[C];2004年
9 吴学礼;孟凡华;李平;王永骥;孟华;;智能控制综述及展望[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
10 孙斌;周云龙;洪文鹏;;几种改进BP算法在气液两相流流型识别中的比较[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 齐峰;人工神经树网络模型的优化研究与应用[D];山东师范大学;2011年
2 孟赫;酸雨对叶类蔬菜影响的“剂量—损失”模型研究[D];吉林大学;2011年
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4 杨强大;诺西肽发酵过程生化参数软测量方法的研究[D];东北大学;2009年
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6 孙漾;面向水煤浆气化装置的过程建模与操作优化技术[D];华东理工大学;2012年
7 彭真明;地震反演中的非线性优化方法及应用研究[D];成都理工学院;2001年
8 逯静洲;三轴受压混凝土损伤特性理论与试验研究[D];大连理工大学;2002年
9 屈忠义;基于人工神经网络理论的区域水—土(盐)环境预测研究[D];内蒙古农业大学;2003年
10 刘盛平;基于支撑双分子层膜的智能生物传感器系统研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈万付;商业供应链中知识重用的研究[D];合肥工业大学;2010年
2 陈思;基于混沌优化方法的BP神经网络的印刷体字符识别研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 宋静;基于信任的物流服务商评价研究[D];东华大学;2011年
4 陈洁;基于进化计算的随机神经网络优化及其应用研究[D];山东师范大学;2011年
5 李文婷;基于改进型粒子群算法的热轧带钢宽度神经网络预报模型的研究[D];太原理工大学;2011年
6 胡孝芳;基于PSO和神经网络的PHEV能量管理策略的研究[D];武汉理工大学;2011年
7 孙晋炜;基于供应链的供应商选择方法研究[D];北京邮电大学;2011年
8 田庆涛;镁合金微弧氧化膜厚的神经网络预测模型[D];兰州理工大学;2011年
9 李宁;BP神经网络在水文数据中的应用研究[D];山西财经大学;2011年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王少萍,王占林;液压泵故障诊断的神经网络方法[J];北京航空航天大学学报;1997年06期
2 陈世立;陈新民;;改进BP神经网络在冲压发动机性能预测中的应用[J];导弹与航天运载技术;2007年03期
3 裴浩东,苏宏业,褚健;多层前向神经网络的权值平衡算法[J];电子学报;2002年01期
4 罗党;一种模糊Rough决策方法[J];中国工程科学;2004年12期
5 涂玉芬;王德洪;;故障树分析法在机车柴油机故障诊断中的应用[J];广西轻工业;2009年03期
6 吴凌云;BP神经网络学习算法的改进及其应用[J];信息技术;2003年07期
7 李祚泳,彭荔红;BP网络学习能力与泛化能力满足的不确定关系式[J];中国科学E辑:技术科学;2003年10期
8 向国全,董道珍;BP模型中的激励函数和改进的网络训练法[J];计算机研究与发展;1997年02期
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10 高雪鹏,丛爽;BP网络改进算法的性能对比研究[J];控制与决策;2001年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 林存炜;基于Boosting的人工神经网络集成及其模式分类[D];西安电子科技大学;2005年
2 郑梁;基于人工免疫算法的比例方向阀故障智能诊断系统研究[D];武汉科技大学;2008年
3 张弦;基于数据并行的BP神经网络训练算法[D];华中科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王磊;屈卫东;;应用PCA-SVM对伺服阀进行故障诊断[J];自动化仪表;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王磊;航空发动机燃调系统故障诊断[D];上海交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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2 余英泽,廖里,李英;基于WINDOWS平台的GUI设计及实现[J];电脑开发与应用;2000年01期
3 高曙;基于机群的并行BP算法的设计与实现[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2002年05期
4 薛一波,王建中;并行处理中加速比的研究[J];计算机工程与设计;1995年01期
5 章锦文,马远良;神经网络算法的并行实现[J];计算机工程与设计;1995年04期
6 洪远麟,康继昌,苗克坚,朱怡安;广播式共享存储器──一种新的多计算机系统通讯结构[J];西北工业大学学报;1994年04期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李换琴,万百五;训练前向神经网络的全局优化新算法及其应用[J];系统工程理论与实践;2003年08期
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6 李晓辉;关颖;景妮;;模糊优选BP神经网络及其应用[J];电脑知识与技术(学术交流);2006年17期
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10 倪先锋;陈宗基;周绥平;;非线性系统的神经网络学习控制[J];控制与决策;1992年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张新权;赵国材;曹红英;;基于模拟退火算法的模糊神经网络主汽温控制系统的研究[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
2 陈振湘;陈剑勇;徐慎初;钟金水;;具有刺激-反应阈值的前馈神经网络[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
3 蔡聪波;徐慎初;陈振湘;;不同的混沌信号可影响BP网络的学习[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
4 吕迎阳;吴伯僖;徐慎初;陈振湘;陈剑勇;;BP神经网络初始化问题探讨[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
5 王元元;曾建潮;谭瑛;;基于并行计算模型的并行微粒群算法的性能分析[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2007年
6 李朝鹏;李肯立;;基于分层聚类的并行数据预处理算法[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2007年
7 杜云飞;王攀峰;富弘毅;周海芳;杨学军;;矩阵LU分解的容错并行算法设计与实现[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 张义忠;冯振声;孟晨;;遗传算法在故障诊断中的应用[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
9 王轶;席裕庚;;并行的极点配置算法及其新构想[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
10 宋青;吴韫章;;神经网络在MIMO温度过程动态建模中的应用[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;并行算法研究进展[N];中国计算机报;2004年
2 蒙宣;抓住机遇储备高层次人才[N];中国人事报;2003年
3 李讯 特约记者 刘程 本报记者 于莘明;银河有颗闪亮的星[N];科技日报;2005年
4 陈文光 郑纬民;高性能计算的三大研究领域[N];计算机世界;2006年
5 清华大学计算机系 薛巍;电网仿真考验高性能计算[N];计算机世界;2006年
6 ;名师上讲台:每堂课都是精心编排的演出[N];科技日报;2006年
7 曙光信息产业有限公司研发中心 温鑫;并行计算软件开发概述[N];中国计算机报;2007年
8 朱振攀;市人事局制定软环境建设方案[N];连云港日报;2007年
9 孙;"生物信息处理专用计算机与算法研究" 通过验收[N];计算机世界;2005年
10 新华社记者 奚启新 本报记者 廖文根;三次选择 无怨无悔[N];人民日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊忠阳;面向商业智能的并行数据挖掘技术及应用研究[D];重庆大学;2004年
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7 李彤;基于模拟植物生长的二级整数规划算法研究[D];天津大学;2004年
8 白洪涛;基于GPU的高性能并行算法研究[D];吉林大学;2010年
9 胡伍生;GPS精密高程测量理论与方法及其应用研究[D];河海大学;2001年
10 阳述林;高维中子输运方程的离散格式与并行算法研究[D];中国工程物理研究院;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘君;动态隧道技术在BP网络中的应用与研究[D];重庆大学;2005年
2 胡月;BP算法并行化及在数据挖掘中的应用研究[D];重庆大学;2003年
3 辛师勃;并行信号处理系统研究[D];南京理工大学;2004年
4 于战华;跨声速欧拉方程并行算法研究及应用[D];南京航空航天大学;2004年
5 吴青;基于地理信息系统的配电网优化规划的研究[D];广西大学;2004年
6 平晓慧;最短路径问题的并行算法研究[D];大连理工大学;2006年
7 郝润生;基于神经网络的机械手逆运动学问题的研究[D];天津大学;2005年
8 潘海琳;高拱坝体形优化决策系统研究[D];河海大学;2006年
9 刘淼;基于平衡分割的并行序列比对[D];西安电子科技大学;2007年
10 焦建英;求解微分方程的区域分解两重网格算法[D];西安理工大学;2007年
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