一种混合优化的结构自适应极限过程神经网络及应用
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318;2. 山东科技大学计算机科学与工程学院,山东青岛266590;3.中国石油大学(华东) 非常规油气与新能源研究院,山东青岛266580)

作者简介:

刘志刚(1979-), 男, 副教授, 博士, 从事极限学习机的研究;许少华(1962-), 男, 教授, 博士生导师, 从事过程神经网络、智能计算等研究.

通讯作者:

E-mail: dqpilzg@163.com

中图分类号:

TP183

基金项目:

国家自然科学基金项目(61170132,41330313,41602141);黑龙江省自然科学基金项目(F2015021).


Structure-adapted extreme process neural network and application based on hybrid optimization
Author:
Affiliation:

(1. School of Computer and Information Technology,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China;2. College of Computer Science and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;3. Institute of Unconventional Oil & Gas and New Energy,China University of Petroleum,Qingdao 266580,China)

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    摘要:

    为解决过程神经网络的隐层结构和训练速度问题,在极限学习机的基础上,提出一种混合优化的结构自适应极限过程神经网络.首先,采用在隐层中逐次增加过程神经元节点直至满足输出误差的方式完成模型结构自适应;然后,为消除冗余节点,提出对新增临时节点输出实施Gram-Schmidt正交化完成相关性判别;最后,构建一种量子衍生布谷鸟算法,对新增节点输入权函数正交基展开系数实施寻优.仿真实验以Mackey-Glass和页岩油TOC预测为例,通过对比分析验证所提出方法的有效性,仿真结果表明所得模型的逼近效率和训练速度有明显提高.

    Abstract:

    For the hidden layer structure and learning speed of the process neural network, a structure-adapted extreme process neural network is proposed based on the extreme learning machine.Firstly, the adaptive model structure is achieved by incrementally adding the process neuron until output error meets accuracy requirements.Then, in order to eliminate the redundant nodes, a correlation discrimination method is proposed, in which Gram-Schmidt orthogonalization is executed to new node output.Finally, a quantum-inspired cuckoo search algorithm is proposed, which is used to optimize the parameters generated by input weight function orthogonal basis expansion.The effectiveness is validated by the comparative analysis based on Mackey-Glass and shale oil TOC prediction.The simulation result shows that the approximation efficiency and training speed of the proposed model are obvious improved.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘志刚,许少华,杜娟,等.一种混合优化的结构自适应极限过程神经网络及应用[J].控制与决策,2018,33(7):1335-1340

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  • 在线发布日期: 2018-07-03
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