收藏本站
《西安电子科技大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混合智能计算方法及其应用

李映  
【摘要】: 本论文主要以机器学习的两个基本问题——模式识别和函数逼近为背景,对基于神经网络、模糊逻辑、进化算法、免疫算法、量子算法、基于核的学习机等软计算方法的若干混合智能计算方法进行了研究,并将这些混合方法应用于图像处理、目标识别以及系统辨识等具体问题中。主要工作概括如下: 1.首先以求解一些NP问题,如TSP问题为例,讨论了运行在量子计算机上的量子搜索算法和运行在经典计算机上的进化搜索算法之间的本质区别。接着以背包问题为例,定性分析了通过这两种搜索算法之间的结合而形成的量子驱动的进化算法(简称量子进化算法)的特性。通过分析可以看到,量子进化算法结合了量子计算的一些概念和理论,诸如量子比特和量子叠加态,因此能够表示出解的线性叠加态,并且由于量子比特染色体的概率表示,它比传统的进化算法具有更好的种群多样性和全局寻优能力。 2.提出一种自适应免疫进化算法,并用于图像的分割。该算法能够从其最佳个体的基因中自适应地提取有效信息制作成免疫疫苗。同时在接种疫苗的操作中,引入一个自适应变化的参数用来表示接种疫苗个体的百分比,这个参数随着代数而递增,最后增大到1,这意味着所有个体都接受接种疫苗,这样在进化的后期,算法就以大量的局部爬山搜索为特征。该算法用于图像分割问题时,产生了令人满意的分割结果,并对噪声有较好的抑制作用。 3.将免疫算子的概念结合到量子进化算法中,提出一种免疫量子进化算法。免疫量子进化算法在保留原有量子进化算法优良特性的前提下,力图有选择、有目的地利用待求问题中的一些特征信息或先验知识,抑制或避免求解过程中的一些重复或无效的工作,以提高算法的整体性能。对背包问题的仿真结果表明,与标准进化算法、免疫进化算法、量子进化算法相比,免疫量子进化算法不仅是有效的,也是可行的,并能进一步改善算法的性能,提高其收敛速度。同时我们将该算法用于图像的边缘检测问题也得到了较好的检测结果。 4.基于小波变换和进化神经网络提出一种混合的雷达一维距离像的目标识别方法,即首先利用小波变换作为特征提取器,从小波变换后的系数中提取雷达目标特征,然后基于一混合进化算法优化设计了一个前向网络并以此作为分类器对提取的模式特 1叮刁邑电心卜月呼书眺人学们卜创七学亡比今仑李忆 征进行识别。该算法能同时优化网络的拓扑结构和连接权值,并且由于其全局搜索能 力,可以避免结构的局部最小。实验结果表明,用该算法设计出的雷达目标神经网络 分类器结构紧凑,具有较好的泛化能力。 5.研究了基于核的学习算法进行目标识别的方法,该方法把无监督学习(基于核 的主分量分析算法的特征提取)和有监督学习(基于近似支撑矢量机的分类)结合起 来。核的主分量分析算法可以有效地提取出目标中的非线性特征;而近似支撑矢量机 作为一种新型的支撑矢量机,不需要求解二次规划问题,只需对一个简单的线性方程 系统求解,可以快速地对目标进行分类。该方法应用于雷达目标一维像的识别时,其 正确识别率与标准支撑矢量机相当,但在计算速度上却有很大的提高,并对噪声具有较 好的抑制作用。 6.提出了两种非线性系统的混合辨识方法。第一种方法方法首先在结构辨识中, 通过聚类算法自动地从已知的输人输出数据中生成一个初始的模糊模型;接着在参数 辨识中,设计了一个模糊神经网络,通过有监督学习逐步调整网络的权值,也即模糊 模型的参数以使模型具有更高的精度。在第二种方法中提出一种新型混合神经网络模 型一自适应模糊神经网络,该网络结构简洁,具有通用逼近的能力,采用有师学习和 无师学习相结合的混合算法进行训练,收敛速度快。并且受学习样本空间分布的影响 较小,因而有较强的学习能力和表达能力。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP181

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 赵伟;张浩;;遗传算法在二相码优化搜索中的应用[J];现代电子技术;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 赖芨宇;基于知识挖掘的企业管理集成系统研究[D];东华大学;2011年
2 张卫;基于XaaS的制造服务链形成与应用研究[D];浙江大学;2011年
3 赵建玉;智能计算方法在城市交通中的应用与交通流建模研究[D];山东大学;2006年
4 任伟建;智能算法及其在油田故障诊断问题中的应用[D];大庆石油学院;2006年
5 顾清华;复杂矿井三维可视化生产调度系统及关键技术研究[D];西安建筑科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李敏;直接转矩控制系统中智能算法的应用研究[D];沈阳工业大学;2006年
2 张泽华;混沌免疫协进化算法研究[D];太原理工大学;2006年
3 孙勤江;基于智能算法的输油管道泄漏检测技术研究[D];大庆石油学院;2007年
4 金桂芳;免疫规划及其在图像分割中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
5 张清知;多目标遗传算法及其在电解铜过程中的应用[D];东北大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曹先彬,刘克胜,王煦法;基于免疫进化规划的多层前馈网络设计[J];软件学报;1999年11期
2 王磊,潘进,焦李成;基于免疫策略的进化算法[J];自然科学进展;2000年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 廖学军;基于高分辨距离像的雷达目标识别[D];西安电子科技大学;1999年
2 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李慧;李春文;姜敏;;Improvements on quantum binary searching algorithm[J];Optoelectronics Letters;2009年05期
2 刘敬宇;;改进自适应遗传模拟退火算法的结构优化设计[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2011年02期
3 夏晓;潘和平;;基于支持向量机的人民币兑美元汇率实证研究[J];管理学家(学术版);2010年08期
4 刘剑武;朱映映;宋娜;;融合音频特征的比赛场地主颜色聚类算法[J];莆田学院学报;2010年05期
5 熊思;鲁静;;基于TW SVMs的入侵检测方法[J];湖北第二师范学院学报;2009年02期
6 李小玲;标准遗传算法的应用初探[J];攀枝花学院学报;2004年01期
7 柯磊,谭佳峰;微弱信号提取中的小波方法研究[J];攀枝花学院学报;2005年03期
8 罗向阳;刘粉林;杨春芳;王道顺;;基于最优小波包分解的图像隐写通用检测[J];中国科学:信息科学;2010年02期
9 陈涛;谢阳群;;基于支持向量机的外贸企业客户分类方法应用研究[J];情报科学;2006年07期
10 肖钠;;我国信息生态理论研究综述[J];情报科学;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨益;方潜生;汪力君;;基于Handel-C的数字芯片的设计方法研究与实现[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 胡杨林;蒋洁琼;王明煌;曾勤;邱岳峰;邹俊;陈红丽;FDS team;;聚变裂变混合堆长寿命锕系废料嬗变处理的中子学优化分析[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[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(下)[C];2012年
4 ;The Research and Application of Immune Feedback Control in the Load Control System of Tube Mill[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 孙燕;孙峥;黄鹍;;基于模拟退火机制的隔离小生境混合遗传算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[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 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 丁宝成;煤矿安全预警模型及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
6 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
7 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
8 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
9 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
10 宋佩君;相干介质中的量子调控研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
2 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
3 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
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 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
9 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
10 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[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 屠立,屠航;知识管理系统的框架及技术研究[J];情报科学;2005年01期
2 马捷;靖继鹏;;知识转化模型分析与评价[J];情报科学;2006年03期
3 汪全莉;;基于Agent的数据挖掘与知识发现[J];情报探索;2008年04期
4 李伟,卫民堂,王琳;隐性知识转移机制的研究[J];情报杂志;2005年04期
5 蒋翠清;幸龙潮;丁勇;;基于多Agent的知识管理系统模型研究[J];情报杂志;2007年02期
6 王悦;;基于知识链的企业知识管理系统框架及实现技术[J];情报杂志;2007年02期
7 陶洛文,方崇智,肖德云;以辨识为基础的长输管线故障定位[J];清华大学学报(自然科学版);1986年02期
8 邱阿瑞,孙健;用人工神经网络实现对感应电机转速的估计[J];清华大学学报(自然科学版);1999年09期
9 王斌忠,吴占松,王民汉;煤粉炉局部结渣的故障诊断模型[J];清华大学学报(自然科学版);1999年12期
10 林闯,李雅娟,单志广;基于随机Petri网的系统性能评价[J];清华大学学报(自然科学版);2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨启文;计算智能及其工程应用[D];浙江大学;2001年
2 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
3 罗小平;人工免疫遗传学习算法及其工程应用研究[D];浙江大学;2002年
4 丁晓东;不确定系统优化理论与应用研究[D];东华大学;2002年
5 董颖;知识服务机制研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2003年
6 邓爱林;电子商务推荐系统关键技术研究[D];复旦大学;2003年
7 徐雪松;基于人工免疫系统的函数优化及其在复杂系统中的应用研究[D];浙江大学;2004年
8 高淑萍;运输问题的模糊优化算法和理论[D];西安电子科技大学;2003年
9 郑小林;基于应用服务提供商(ASP)模式的网络化制造系统若干关键技术研究[D];浙江大学;2004年
10 苗剑;网络化制造平台的体系结构及实现技术研究[D];重庆大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田丽从;多维小波神经网络理论及在脑电逆问题中的应用[D];河北工业大学;2000年
2 杜国宁;基于模糊目标与模糊约束的满意优化控制[D];河北工业大学;2002年
3 卢伟;目标函数系数为模糊数的规划问题研究[D];西南交通大学;2003年
4 田志刚;智能多目标优化理论及工程应用研究[D];大连理工大学;2003年
5 雷娟;异步电机直接转矩控制系统的探讨与实践[D];西南交通大学;2003年
6 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
7 李胜;基于小波神经网络的非线性函数逼近[D];四川大学;2003年
8 于兰香;关于M序列的性质[D];河北师范大学;2003年
9 宋圣军;心电信号数据压缩及其QRS波的识别[D];沈阳工业大学;2002年
10 王凯;输油管道泄漏检测技术研究[D];西安理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 盖斐;赵建玉;贾磊;;基于智能计算的干线多路口交通信号控制[J];济南大学学报(自然科学版);2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨文婧;易勋;;3D反恐巷战分析模型[A];第九届中国管理科学学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王琼;基于优化理论的神经网络研究及在抽油机故障诊断中的应用[D];东北石油大学;2011年
2 高峰;煤矿井下辅助运输系统设计方法与智能调度研究[D];山东科技大学;2011年
3 程世娟;改进蚁群算法及其在结构系统可靠性优化中的应用[D];西南交通大学;2009年
4 吴佑波;基于本体的汽配行业外协加工服务业务协作方法研究[D];浙江大学;2012年
5 李浩;广义产品模块划分与融合的关键技术研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王新萍;基于网络拥塞控制的分布式交通控制系统及其计算机模拟[D];电子科技大学;2010年
2 马遥;基于主从式协进化算法的移动机械臂协调路径规划[D];浙江大学;2011年
3 杨怡;生态企业竞争策略的优化算法研究[D];山东师范大学;2011年
4 易俊华;城市道路交叉路口交通信号模糊控制系统设计与实现[D];中南大学;2010年
5 齐元俊;基于支持向量机的故障诊断问题研究[D];东北石油大学;2011年
6 张荣;几种鲁棒的智能建模新方法及其应用研究[D];江南大学;2012年
7 周天鹤;编码信号脉冲压缩和参差MTI的研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 李少武;露天矿卡车调度方案设计及优化[D];大连理工大学;2012年
9 张邦磊;露天矿卡车调度三维动态图形显示与仿真[D];大连理工大学;2012年
10 刘静;上社二景煤矿生产信息可视化管理系统开发和应用研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 曹先彬,刘克胜,王煦法;基于免疫进化规划的多层前馈网络设计[J];软件学报;1999年11期
2 王安民;计算的量子飞跃[J];物理;2000年06期
3 焦李成;神经网络与AI发展现状、省思与综合[J];系统工程与电子技术;1992年02期
4 王磊,潘进,焦李成;基于免疫策略的进化算法[J];自然科学进展;2000年05期
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026