收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

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

秦科  
【摘要】: 科学研究发现,混沌在脑电波活动过程中扮演了非常重要的角色。人脑的思维是在混沌与有序的边界上演化,经典的神经网络并不能模拟这种演化过程。混沌神经网络的出现弥补了这方面的遗憾。作为一门新理论与新工具,混沌神经网络引起了研究者们的极大热情。与经典神经网络不同,混沌神经网络具有不动点吸引子、周期吸引子以及奇怪吸引子。这些特殊性质使得混沌神经网络在人工智能、信息安全、海量存储、智能搜索、最优化计算等领域具有重要应用价值。目前,对混沌神经网络的研究主要是分析混沌神经元的动力学性质、网络的动态行为及其应用,较少有人对网络拓扑结构等问题做深入研究。本篇论文针对混沌神经网络的本质特征、拓扑结构以及潜在应用价值进行了深入分析,取得了如下具有创新性的研究成果: (1)深刻分析了Adachi混沌神经元(后面简称Adachi神经元)的动力学性质和Adachi混沌神经网络(后面简称Adachi网络)的动态行为。本文论证了Adachi神经元的控制参数对分岔的影响;利用Lyapunov指数分析,指出Adachi网络的所有Lyapunov指数均为负,证明了Adachi网络的动力学特性其实并不是严格“混沌”;深入分析了在不同条件下,Adachi网络的动态联想记忆和模式识别能力。这些结论在Adachi和Aihara的文章中并没有给出,在相关文献中也不曾涉及。这部分研究成果发表在我的学术论文[1]中(EI检索:20090511877722)。 (2)成功构造了四种具有较低连接复杂度的新型混沌神经网络。本文基于Adachi网络,通过最大生成树、随机图、小世界网络、无标度图构造方法和梯度搜索算法,构造了四种新颖的混沌神经网络,分别是:Linear-Adachi,Ramdom-Adachi,SmallWorld-Adachi和ScaleFree-Adachi。这些新的网络所拥有的边数远远小于O ( N 2),其中Linear-Adachi网络的边数仅为N-1,Random-Adachi和SmallWorld-Adachi网络的任意神经元的连接度近似满足泊松分布。它们具有更小的计算代价、更丰富的生物学意义和更强的混沌模式识别能力。这部分研究成果发表在IEEE trans. NN [2]和Chaotic Systems[3]中。 (3)提出了一种基于Logistic映射和Hopfield网络的新型混沌神经网络(Logistic NN)。通过计算Lyapunov指数分析了该网络的动态特性;利用实验仿真的手段证明了Logistic NN具有很好的混沌模式识别能力:当Logistic NN受到已知模式刺激时,神经元状态变量之间呈某种“有序”关系;而受到未知模式刺激时,神经元状态变量之间呈“混沌”关系。这种在有序与混沌之间切换的行为,表明Logistic NN可以较好地模拟人脑思维活动。这部分研究成果体现在我的学术论文[4]中(EI待检索)。 (4)指出了当前部分混沌密码体制的安全缺陷,针对特殊的安全多播应用场合,设计了基于Chebyshev多项式和Jacobian椭圆有理映射的多播密钥管理方案,并对该密钥管理方案进行了一步步完善和安全性分析,证明该方案和基于离散对数的DH密钥交换方案具有相同的安全程度。这部分研究成果体现在我的学术论文[5,6,7,8]中(其中[5]被EI检索:20080411054447,[6]待检索)。 (5)针对基于混沌神经网络的密码体制这个交叉学科进行了深入分析,指出了基于Chebyshev神经网络的加密算法并非如原文声称的那样安全,攻击者容易通过神经网络的同步来破译密码;基于混沌神经网络的消息认证算法也是不安全的,在一定条件下,攻击者可以成功找到冲突;在特殊情况下,网络的输出Hash值对密钥和明文并不敏感;基于时延神经网络的密码算法也是脆弱的,攻击者可以在不知道网络参数的情况下利用已知明文攻击来破译部分明文内容;针对以上算法的脆弱性,本文给出了相应的补救措施。这部分研究成果体现在我的学术论文[9]中。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 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
2 何国光,曹志彤,陈宏平,朱萍;基于轨道空间压缩的混沌神经网络控制[J];电子与信息学报;2004年01期
3 辛海涛;;混沌神经网络模型研究[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2008年06期
4 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
5 窦春霞;基于混沌神经网络模型的预测控制器的设计及应用[J];系统工程理论与实践;2003年08期
6 何国光,朱萍,曹志彤,陈宏平;混沌神经网络的Lyapunov指数与混沌区域[J];浙江大学学报(理学版);2004年04期
7 冯久超;邱玉辉;;一种混沌神经网络和动态联想记忆[J];计算机科学;1998年01期
8 修春波,刘向东,张宇河;混沌神经网络及其在联想记忆中的应用[J];计算机工程;2005年07期
9 任晓林,胡光锐,谭政华;混沌神经网络的同步及其在保密通信中的应用[J];上海交通大学学报;2000年06期
10 何国光,曹志彤;混沌神经网络的控制[J];物理学报;2001年11期
11 刘年生,郭东辉,吴伯僖;混沌神经网络及其在保密通信中的应用[J];电讯技术;2002年05期
12 任晓林,胡光锐,徐雄;基于混沌神经网络的语音识别方法[J];上海交通大学学报;1999年12期
13 窦春霞;基于混沌神经网络模型的模糊预测控制及应用[J];系统仿真学报;2002年10期
14 江亚东,杨炳儒,王宏志;混沌神经网络在求解优化问题中的应用[J];微机发展;2000年06期
15 王成儒,王凤英,胡正平;混沌神经网络在数字图像加密中的应用[J];计算机工程;2004年22期
16 郭宏记,李光,李绪,汪乐,史嘉凝,Walter J.Freeman;嗅觉系统神经网络模型字符识别中的应用[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
17 高春涛;;混沌神经网络模型及其应用研究[J];黑龙江科技信息;2008年33期
18 张建宏;;基于混沌神经网络的分类算法[J];计算机科学;2010年08期
19 修春波,刘向东,张宇河,唐运虞;一种新的混沌神经网络及其应用[J];电子学报;2005年05期
20 江亚东,蒋国强;基于混沌搜索的神经网络及在优化问题中的应用[J];指挥技术学院学报;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 徐耀群;何少平;;三角函数自反馈混沌神经网络及其应用[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
5 林静;张继业;张克跃;;时变时滞混沌神经网络的全局指数同步[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
6 黄显峰;方国华;;基于混沌神经网络的水资源配置效果综合评价研究[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年
7 任志山;;基于混沌神经网络混沌二进制序列的性能分析及实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 段书凯;刘光远;;网络参数对混沌联想记忆特性的影响[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
9 韦鹏生;;混沌神经网络在结构地震反应分析中应用初探[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
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 高明;时滞神经网络的稳定性与同步研究[D];江南大学;2009年
7 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
8 于万波;基于分形与迭代的图象特征表示[D];大连理工大学;2006年
9 袁艳;先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究[D];中南大学;2006年
10 王德东;物流配送中车辆选径问题研究[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余双琦;小世界混沌神经网络的同步研究[D];浙江大学;2012年
2 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
3 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
4 宋宇航;基于混沌神经网络的四色图解法研究与优化[D];哈尔滨理工大学;2011年
5 汤雯雯;混沌神经网络公钥加密算法在邮件系统中的实现与应用[D];电子科技大学;2011年
6 孙伟;基于混沌神经网络的故障诊断方法研究[D];燕山大学;2012年
7 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
8 李玲玲;基于混沌神经网络的电力负荷预测[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 付志清;基于模糊混沌神经网络的语音识别方法研究[D];长春理工大学;2011年
10 许楠;径向基混沌神经网络的研究及应用[D];哈尔滨商业大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 左常睿;应重视互联网模式识别的研究[N];科技日报;2005年
2 吴加录;胡启恒:科技界需要润物细无声[N];中国计算机报;2006年
3 陈瑜唐婷;让计算机会看、会听、会说、会思考[N];科技日报;2007年
4 本报记者 贾婧;宗成庆:做科研也要为师立范[N];科技日报;2007年
5 河北 宁海征;常见多频彩显的模式识别与控制电路[N];电子报;2003年
6 刘垠 尹松涛 侯军伟;60家科研机构零距离直面公众[N];大众科技报;2005年
7 本报记者:段世文 ;林奇:演绎商用搜索引擎传奇[N];经济参考报;2005年
8 比尔·盖茨   ;新的工作世界[N];中国计算机报;2005年
9 本报记者 江其勤;油气化探精查技术:老区勘探显优势[N];中国石化报;2006年
10 陈贺林;自组织神经网络模型力保高炉稳定顺行[N];中国冶金报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978