北京市自然科学基金(4092010)
- 作品数：19 被引量：145H指数：8
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- 相关机构：北京工业大学辽宁工程技术大学中国石油大学更多>>
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- 相关领域：自动化与计算机技术环境科学与工程电子电信更多>>
- 基于改进差分进化算法的给水管网优化设计被引量：4
- 2013年
- 针对给水管网优化设计问题存在高度非线性、约束性及离散组合性,引入改进差分进化(IDE)算法对其进行求解。IDE算法的操作算子采用sigmoid函数形式时变调整缩放因子F和交叉概率因子CR,以平衡局部搜索和全局搜索,从而有效克服了差分进化算法易陷入早熟收敛、搜索效率不高等缺点。同时IDE算法的变异策略采用锦标赛规则选取参与变异的向量个体,差分向量方向选择有利于搜索的方向,并采用二差分向量形式作为高斯扰动,以提高收敛速率和维持种群多样性。最后,将IDE算法应用于Hanoi管网模型,仿真结果表明IDE算法能在满足工程需求前提下较快收敛到工程造价最低值,与其他算法比较,IDE算法具有较强的全局搜索能力和搜索效率。
- 傅嗣鹏乔俊飞韩红桂王超刘昌芬
- 关键词：给水管网优化设计
- 污水处理净化过程的三维细胞自动机动态模拟被引量：1
- 2010年
- 针对污水处理过程的复杂性、不可重复性和不可再现性等特点,根据活性污泥的净化机理与动力学特性,在Mckinney等人建立的经典活性污泥法动力学模型的基础上,提出了一种模拟活性污泥净化过程的三维格子气细胞自动机模型.该模型的演化规则根据微生物的增殖规律和经典的动力学模型设计,模型通过模拟有机物和微生物的扩散、反应和沉降过程,反应了活性污泥的整个净化过程.对模型进行的仿真实验结果表明:该模型不仅可以复现污水净化过程,而且更直观地刻画了活性污泥法污水处理过程的动态演化行为,直接反映出活性污泥法系统的表观特征.
- 乔俊飞郭迎春
- 关键词：活性污泥污水处理
- 基于ESN的多指标DHP控制策略在污水处理过程中的应用被引量：18
- 2013年
- 针对污水处理过程(Wastewater treatment process,WWTP)溶解氧(Dissolved oxygen,DO)及硝态氮浓度控制问题,提出了一种多评价指标的DHP(Dual heuristic dynamic programming)控制策略.该策略能够降低评价指标的复杂性,提高评价网络的逼近精度.采用回声状态网络(Echo state networks,ESNs)实现评价函数及控制策略的逼近,研究了控制器的在线学习算法.实验表明,该策略在控制性能上优于单评价指标的DHP策略及常规PID控制策略.
- 乔俊飞薄迎春韩广
- 关键词：自适应动态规划污水处理回声状态网络
- 动态结构优化神经网络及其在溶解氧控制中的应用被引量：13
- 2010年
- 提出一种神经网络结构动态优化设计方法,其实质是通过判断隐含层神经元在学习过程中对输出的影响,利用竞争机制在信息处理过程中增加或删减隐含层神经元,实现神经网络结构的动态优化调整.将结构动态优化设计神经网络应用于污水处理过程中溶解氧的控制,实验结果表明该控制器较之固定结构神经网络控制器在超调、调节时间、自适应能力方面都更优.
- 韩红桂甄博然乔俊飞
- 关键词：神经网络污水处理过程溶解氧控制
- 一种功能分区的BP神经网络结构设计方法被引量：6
- 2011年
- 针对全连接BP网络在解决大规模复杂问题时存在的收敛速度缓慢等问题,提出一种功能分区的BP网络结构模式.利用RBF神经元的物理特性对输入样本空间进行分解,并将分解后的样本送给不同的子BP网络学习.与全连接BP网络相比,降低了网络在学习过程中的权值搜索空间,提高了学习速度,改善了网络泛化性能,体现了人脑在学习过程中的知识积累特征.对三维墨西哥草帽函数逼近和双螺旋分类的实验结果表明,该网络能够解决全连接BP网络不能有效解决的问题.
- 张昭昭乔俊飞杨刚
- 关键词：BP神经网络知识积累
- 基于模型输出敏感度分析的动态神经网络结构设计被引量：11
- 2010年
- 神经网络的性能由其训练算法和拓扑结构共同确定.为了解决设计网络结构的动态调整问题,论文给出了一种神经网络结构动态设计方法.以隐含层神经元输出的贡献对模型输出敏感度进行分析,从而调整神经网络结构,对贡献太小的神经元予以删除,对贡献值太大的神经元利用最邻近法在其附近插入新的神经元.通过对非线性函数进行逼近和对非线性系统关键参数进行预测证明了该方法的有效性.
- 韩红桂李淼乔俊飞
- 关键词：神经网络
- 基于增长型神经网络的污水处理过程溶解氧控制
- 针对污水处理过程具有非线性、强耦合和大滞后等特性,提出一种基于增长型神经网络的溶解氧控制方法。该控制器可以控制对象特性的变化,自动调整神经网络结构。在满足增长条件时,增加神经网络隐含层神经元数目,从而提高控制器的性能。仿...
- 甄博然韩红桂乔俊飞
- 关键词：活性污泥系统溶解氧控制BP神经网络
- 文献传递
- 自适应前馈神经网络结构优化设计被引量：7
- 2011年
- 针对多数前馈神经网络结构设计算法采取贪婪搜索策略而易陷入局部最优结构的问题,提出一种自适应前馈神经网络结构设计算法.该算法在网络训练过程中采取自适应寻优策略合并和分裂隐节点,达到设计最优神经网络结构的目的.在合并操作中,以互信息为准则对输出线性相关的隐节点进行合并;在分裂操作中,引入变异系数,有助于跳出局部最优网络结构.算法将合并和分裂操作之后的权值调整与网络对样本的学习过程结合,减少了网络对样本的学习次数,提高了网络的学习速度,增强了网络的泛化性能.非线性函数逼近结果表明,所提算法能得到更小的检测误差,最终网络结构紧凑.
- 张昭昭乔俊飞杨刚
- 关键词：前馈神经网络互信息
- 机器人动态神经网络导航算法的研究和实现被引量：6
- 2010年
- 针对Pioneer3-DX移动机器人,提出了基于强化学习的自主导航策略,完成了基于动态神经网络的移动机器人导航算法设计.动态神经网络可以根据机器人环境状态的复杂程度自动地调整其结构,实时地实现机器人的状态与其导航动作之间的映射关系,有效地解决了强化学习中状态变量表的维数爆炸问题.通过对Pioneer3-DX移动机器人导航进行仿真和实物实验,证明该方法的有效性,且导航效果明显优于人工势场法.
- 乔俊飞樊瑞元韩红桂阮晓钢
- 关键词：移动机器人导航动态神经网络
- 一种具有small world特性的ESN结构分析与设计被引量：8
- 2012年
- 针对回声状态网络(ESN)结构设计复杂、参数选择难度大的问题,提出一种具有small world特性的ESN(SWESN).首先采用神经元空间增长算法在平面区域生成small world拓扑网络;然后根据网络节点与基准点的Euclidean距离将网络节点进行重新排序,并将平面上的物理节点及其连接映射为SWESN的内部神经元连接矩阵,从而使动态神经元池具有small world特性.实验表明,SWESN动力学特性比常规ESN更为丰富,在鲁棒性、抗干扰能力等方面均优于常规的ESN.
- 薄迎春乔俊飞张昭昭
- 关键词：回声状态网络小世界动力学特性
