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《武汉科技大学》 2005年
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混沌神经网络及其优化算法的研究和应用

陆忠武  
【摘要】:混沌就是指在确定性系统中出现的一种貌似无规则的类似随机的现象。由于这个性质,使它可以被应用于科学的各个领域。近来人们发现混沌理论可以用来理解人脑中某些不规则的活动,因此对于混沌神经网络的研究也就成为摆在人们面前的又一新课题。不同于仅具有梯度下降特性的常规神经网络,具有混沌特性的神经网络具有更加丰富的远离平衡点的动力学特性,而且还同时存在各种吸引子。混沌神经网络的这种复杂的动力学特性使它在信息处理和优化计算等方面有着广泛的应用前景。 本文对混沌神经网络进行了深入的研究。首先系统的介绍了混沌动力学的基本理论,给出了混沌的概念和定性特征、Lyapunov指数、测度熵等,并列举了两种最为典型的混沌系统——Logistic映射和洛伦兹方程,进行了详细的分析。 然后给出了Hopfield神经网络模型,并利用连续型Hopfield神经网络(CHNN)模型求解旅行商问题(TSP)。 接着在此基础上给出了一种基于退火策略的混沌神经网络(ACNN)算法,并进行了重点研究。它将混沌机制引入Hopfield神经网络(HNN),利用混沌的遍历性进行随机搜索,再由退火策略控制混沌动态退出和倒分岔出现,使ACNN逐渐趋于一般的HNN。这样既避免了陷于局部极小,又加快了收敛速度,使网络能快速收敛到一个全局最优或近似最优的稳定平衡点。仿真结果表明,这是一种能有效解决局部极值问题的全局最优化算法。 最后,本文又设计出了一种改进的基于退火策略的混沌神经网络(IACNN)算法。仿真结果表明,它具有更快的收敛速度。
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李永红;结构分析中的实时计算方法研究[D];湖南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李风芝;基于RCM的水轮发电机组状态检修及故障诊断系统的研究[D];贵州大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 王秀宏,乔清理,王正欧;Job-shop调度问题的瞬态混沌神经网络解法[J];系统工程;2001年03期
2 王凌,郑大钟;一种基于退火策略的混沌神经网络优化算法[J];控制理论与应用;2000年01期
3 王凌,郑大钟;TSP及其基于Hopfield网络优化的研究[J];控制与决策;1999年06期
4 王秀宏,乔清理,王正欧;任务分配问题的瞬态混沌神经网络解法[J];天津大学学报;2001年05期
5 王秀宏,王正欧,乔清理;用具有混沌特性的神经网络解任务分配问题[J];系统工程学报;2001年02期
6 王秀宏,王正欧,乔清理;四色和K色图着色问题的瞬态混沌神经网络解法[J];系统工程理论与实践;2002年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王倩;蒋林华;张京丰;徐海群;;模糊神经网络在粉煤灰混凝土强度预测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 张彤;王建平;孟改样;;异因同果关联神经网络在工程造价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年02期
4 刘慧卿;周国峰;张先起;;空调负荷混沌特性分析与预测[J];四川建筑科学研究;2009年05期
5 翁兴中;蔡良才;;基于神经网络理论的机场沥青道面状况评定[J];四川建筑科学研究;2010年01期
6 倪志伟;;BP网络中激活函数的深入研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1997年03期
7 周鸣争;人工神经网络在自动控制系统中的应用[J];安徽机电学院学报;2000年02期
8 张久彪,赵芸;一个改进的约束满足模型[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1997年04期
9 陈刚,刘庆敏;神经网络用于多类识别问题的有效方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1999年03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 周宇飞;陈信怀;;电力电子中的混沌现象及其应用研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 杜陈艳;肖敏;张榆锋;苏娜峰;王荔芳;陈明;石岩岩;白宝丹;;相空间最近邻非线性自适应预测法在EMD边缘效应中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 张娟;陈杰;段梅;;基于神经网络和广义经典分配算法的多传感器航迹关联[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 隋金雪;杨莉;华臻;张鑫;;改进的BP网络在火焰燃烧状态识别中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 姚跃亭;赵建军;王毅;王校锋;;WTA问题遗传算法的混沌改进[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Chaos Control and Associative Memory of Time-Delay Symmetric Globally Coupled Neural Network[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
9 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
10 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;海浪非线性行为的参数化表征[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010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 李华文;船舶交通管理系统经济社会影响评价研究[D];大连海事大学;2010年
9 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
3 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
6 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
7 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
8 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
9 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
10 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[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 孟宪颐;响应面法在可靠性优化设计中的应用[J];北京建筑工程学院学报;1999年Z1期
2 聂武,刘玉秋,穆罕默德·江罕赞布·阿桑,温保华;某护卫舰的结构再分析(英文)[J];船舶力学;2001年03期
3 蔡志武,陈洁;某型车底架结构的强度分析研究[J];重庆工业高等专科学校学报;2003年04期
4 刘鑫;周朝阳;贺学军;;六边形孔蜂窝梁墩心截面纵向应力分析与计算[J];铁道科学与工程学报;2005年05期
5 曹志彤,陈宏平,E.Ritchie;基于混沌神经网络动态联想记忆的电机故障诊断[J];电工技术学报;2000年03期
6 阳志光;陈敏;隋允康;;响应面法在圆柱壳体结构优化设计中的应用[J];弹箭与制导学报;2007年03期
7 唐巍,李殿璞,陈学允;混沌理论及其应用研究[J];电力系统自动化;2000年07期
8 张毅锋,杨绿溪,何振亚;混沌神经元网络及其在联想记忆中的应用[J];电路与系统学报;1998年04期
9 曾孝平;组播路由选择的流体神经网络电路模型[J];电路与系统学报;2001年02期
10 何振亚,谭营,王保云;一种新的混沌神经网络模型及其动力学分析[J];东南大学学报;1998年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐耀群;混沌神经网络研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
2 王莉;数据挖掘中聚类方法的研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏然;水轮发电机组状态监测与故障诊断系统研究[D];西安理工大学;2001年
2 王凤学;混沌神经网络在发电厂状态检修中的应用[D];华北电力大学(北京);2003年
3 李谦;混沌神经网络在组合优化问题中的研究和应用[D];北京工业大学;2004年
4 刘麟;基于粒子群算法的多目标函数优化问题研究[D];武汉理工大学;2005年
5 余杰;RCM和免疫算法在变电设备状态检修中的应用[D];浙江大学;2005年
6 王希光;故障树理论在火电厂锅炉故障诊断中的应用[D];大庆石油学院;2004年
7 吕家将;基于RCM分析的电厂风机状态检修系统研究[D];武汉大学;2005年
8 卢金秋;数据挖掘中的人工神经网络算法及应用研究[D];浙江工业大学;2006年
9 王鲁;基于遗传算法的多目标优化算法研究[D];武汉理工大学;2006年
10 王永菲;响应面法的数值方法研究及其在悬挂参数优化中的应用[D];中央民族大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马爱清;张周胜;江秀臣;;基于缩减基有限元法的灭弧室快速优化[J];中国电机工程学报;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 马爱清;GIS电场及其逆问题数值计算方法研究[D];上海交通大学;2009年
2 张正;基于减基法的结构力学响应的快速计算方法研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 熊景林;缩减基法及其在汽车冲压模具设计中的应用[D];湖南大学;2011年
2 陈沛;一种基于最小二乘映射的减基法及应用[D];湖南大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 徐心和;旅行商问题的一种新解法[J];东北工学院学报;1990年01期
2 王凌,郑大钟;TSP问题次优化求解方法的比较[J];控制与决策;1998年01期
3 王秀宏,王正欧,乔清理;用具有混沌特性的神经网络解任务分配问题[J];系统工程学报;2001年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严晨;王直杰;;基于改进型能量函数和瞬态混沌神经网络的TSP问题研究[J];系统仿真学报;2006年05期
2 高春涛;;一种新的混沌神经网络及其应用[J];哈尔滨理工大学学报;2010年02期
3 徐耀群;何少平;张莉;;带扰动的混沌神经网络的研究[J];计算机工程与应用;2008年36期
4 徐耀群;李玉垒;秦相林;;白噪声混沌神经网络的模拟退火策略[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2010年06期
5 徐耀群;孙明;;Shannon小波混沌神经网络及其TSP(城市旅行商)问题的求解[J];控制理论与应用;2008年03期
6 陈东辉;;小波自反馈混沌神经网络的研究与应用[J];黑龙江科技信息;2010年05期
7 徐耀群;杨学岭;;一类具有反三角函数自反馈的混沌神经网络及其应用[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2010年03期
8 毛亚林,张国忠,周明,朱斌;一种改进混沌神经网络及其在组合优化问题中的应用[J];山东大学学报(工学版);2005年02期
9 徐耀群,郝燕玲,孙枫,甲继承;一种混沌神经网络及在优化计算中的应用[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2001年04期
10 胡世余,谢剑英;基于混沌神经网络的最短路径路由算法[J];计算机研究与发展;2003年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐耀群;刘健;;一种混沌神经网络及其在旅行商问题中的应用[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
2 徐耀群;何少平;;傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李丽;程玉荣;牛奔;;离散人工蜂群算法求解旅行商问题[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
4 王敏华;方向军;;直埋蒸汽管道保温优化计算及其分析[A];绝热材料的前景与施工[C];2002年
5 徐耀群;秦峰;刘健;;白噪声对混沌神经网络的影响研究[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
6 徐耀群;孙明;;Shannon小波混沌神经网络及其在TSP中的应用[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
7 贾亚军;丛爽;;粒子群与模拟退火的混合算法求解旅行商问题[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
8 韩爱丽;朱大铭;;旅行商问题的一种新DNA编码方案[A];2006年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2006年
9 徐英钟;高震;李波;;基于禁忌搜索的蚁群算法求解旅行商问题[A];第四届中国智能计算大会论文集[C];2010年
10 于宁莉;易东云;张栋;;旅行商问题的一种快速有效的遗传算法[A];第八届中国青年运筹信息管理学者大会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 严光华;大型泵站管理自动化控制技术应用前景广阔[N];中国水利报;2007年
2 高雪娟;协同设计的平台策略[N];中国计算机报;2006年
3 陈巍;浩辰有望在协同设计关键领域取得突破 引领CAD应用新潮流[N];大众科技报;2006年
4 江苏省电力公司生产技术部 郑爱霞;运用无功电压控制技术降低电能损耗[N];国家电网报;2008年
5 范重;国家体育场钢结构设计优化方案[N];中国建设报;2005年
6 ;中外运走“捷径”[N];中国现代企业报;2007年
7 朱玲;协同:国产CAD的突破口[N];科技日报;2007年
8 中国电科院农电与配电研究院 于伟;全网电压—无功优化管理系统提升节能降损效果[N];国家电网报;2008年
9 张启峰;将配煤技术和管理推入新阶段[N];中国冶金报;2006年
10 ;IBM用绿色技术创建公司最大数据中心[N];网络世界;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 秦科;混沌神经网络本征分析及在模式识别和密码体制中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
3 郑丽颖;混沌神经网络及模糊混沌神经网络的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 徐耀群;混沌神经网络研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
5 李忠;永磁同步电动机混沌模型及其混沌现象分析与控制[D];华南理工大学;2000年
6 燕忠;基于蚁群优化算法的若干问题的研究[D];东南大学;2005年
7 高明;时滞神经网络的稳定性与同步研究[D];江南大学;2009年
8 乔宗敏;混沌神经网络的同步控制及其应用[D];安徽大学;2007年
9 卢厚清;“运输”问题的优化模型、算法及其在现代集成制造系统中的应用[D];南京航空航天大学;2005年
10 邓涛;供水系统加氯模式优化理论与计算方法[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆忠武;混沌神经网络及其优化算法的研究和应用[D];武汉科技大学;2005年
2 代敏敏;混沌神经网络的研究及其应用[D];太原理工大学;2010年
3 刘仁洪;一种改进的蚁群算法求解旅行商问题[D];山东大学;2008年
4 杨学岭;非线性自反馈混沌神经网络的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 黄欢;求解TSP问题的混合演化算法研究[D];武汉理工大学;2006年
6 薛宏智;遗传算法在TSP上的应用及改进[D];长安大学;2006年
7 王丽红;蚁群算法及其在车间调度中的应用研究[D];合肥工业大学;2009年
8 彭俊;噪声混沌神经网络的优化机制研究[D];广西师范学院;2012年
9 王敏;改进的混合遗传算法求解影片递送问题[D];内蒙古大学;2005年
10 刘新;一种改进的求解TSP算法[D];湘潭大学;2005年
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