基于粒子群的神经网络改进算法 在粮情测控中的研究(2)

来源:南粤论文中心 作者:吴建军1’2,张 强1 发表于:2010-05-07 08:21  点击:
【关健词】粒子群;BP神经网络算法;粮情测控系统;模糊控制
络学习加以调整. 这里我们采用改进的粒子群BP算法来训练 模糊神经网络,设y(t)为期望输出(教师信号), y(t)为神经网络的输出,网络学习就是使为最小. 粒子群一BP神经网络混合算法的流程为。: 1)初始化.确定算法

络学习加以调整.
这里我们采用改进的粒子群BP算法来训练 模糊神经网络,设y’(t)为期望输出(教师信号), y(t)为神经网络的输出,网络学习就是使为最小.
粒子群一BP神经网络混合算法的流程为¨。:
1)初始化.确定算法的参数,根据神经网络 的输入输出样本集确定网络的拓扑结构,按式 (1)、(2)初始化粒子的位置茁村及速度口扪确定粒 子个数Ⅳ、惯性因子∞的初值、最大允许迭代步数
后⋯、加速系数c。和c:.
2)评价.以神经网络均方差作为适应度函数 计算出每个粒子的个体极值(适应度值),选出个 体极值最好的作为全局极值,记为QⅢ记录该最
好值的粒子序号,那么该粒子对应的极值就是下
次迭代中神经网络的最优权值.
3)更新极值.计算出每一粒子的适应度值工, 若优于该粒子当前的个体极值,则将只谢设置为 该粒子的位置,且更新个体极值.若所有粒子的个 体极值中最好的优于当前全局极值,则将Q“设 置为该粒子的位置,记录该粒子的序号,且更新全
局极值.
4)更新惯性权重.
5)更新位置和速度.
6)检验.迭代达到最大次数或最小误差要求 时,停止迭代,全局极值对应的神经网络权值与连 接结构,即为训练问题的最优解.否则转到2).
经过训练,完成各权值优化过程.矿、c的变 化表现为隶属函数的自动生成,似的变化表现为 相应模糊规则的相对重要性的改变,通过网络训 练最终提高网络模糊推理精度,使网络实际输出
接近理想输出.

3    网络测试与分析

本算法在粮情测控软件平台得到使用,分别 在山东、河南、陕西、广西等十多个直属库进行了 安装部署,经过一年的试运行,取得了大量的实际 检测数据,现在取郑州国家直属储备库的23号仓 的粮情(温度)数据,确定22组训练数据进行模 拟仿真,经预处理后组成学习样本⋯.
通过训练,系统误差8<0.05,网络学习速率
取O.1,动量项系数取O.95.网络权值经改进训 练,得到所要求的网络输出,将模拟训练取得的数 据与经过实际检测后的数据相比较,结果符合储 粮安全等级误差要求.
表1   郑州国家直属储备库23号仓温度


日期          气温   东(南)上中央上东(南)中中央中
4  结论

粮情测控系统是一类非线性结构的动态模 型,很难用固定的数学模型精确描述.笔者通过对 一种基于粒子群算法改进BP算法的模糊神经网 络的研究,将该算法引入到粮情测控平台的数据 分析中来,以模糊神经网络为理论基础,将温度、 湿度数据进行信息融合,得到粮堆内部生态环境 的变化规律,判断粮堆内部是否处于安全状况,实 现了基于模糊神经网络的粮情安全等级智能分 析,使得粮情数据对于粮库管理者具有粮情安全 指导作用.通过分析,得出此改进算法在软件平台 中的应用是可行与准确的.

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