現(xiàn)代控制工程-第13章神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制(編輯修改稿)
2025-06-24 01:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 26 ? 第二次 熱潮時期： 20世紀(jì) 80年代至今 ? 1982年－ 1986年 ， 霍普菲爾德 （ J. J. Hopfield） 陸續(xù)提出離散的和連續(xù)的全互連神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 ， 并成功求解旅行商問題 （ TSP） 。 ? 1986 年 ， 魯姆爾哈特 （ Rumelhart ） 和麥克勞（ McCellan） 等在 《 Parallel Distributed Processing》中提出反向傳播學(xué)習(xí)算法 （ B－ P算法 ） 。 ? 1987年 6月 ， 首屆國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議在美國圣地亞哥召開 ， 成立了國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會 （ INNS） 。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況 27 ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的研究領(lǐng)域 ? 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識 ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器 ? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與其他算法 （ 模糊邏輯 、 專家系統(tǒng) 、 遺傳算法等 ） 相結(jié)合 ? 優(yōu)化計算 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況 28 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) BP學(xué)習(xí)算法 BP算法的實現(xiàn) 29 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) mpmmmyyy21TpxxxX ][121 ??TmpmmmyyyY ][ 21 ??mpmmmyyy21121pxxx 1. BP 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 30 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) i12pk 1...k 1 k11??kpky11?ky12?kykiykiw1kiw2kipkw1?kiskiki eufy ???? 11)()1,( 010011111??????????? ????kiikpjkjkijipjkjkijkiwyywywukk??mk ,...,2,1?kpi , . . . ,2,1? 2. 輸入輸出變換關(guān)系 31 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 3. 工作過程 ? 第一階段或網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練階段 ： N 組輸入輸出樣本： xi=[xi1, xi2,… , xip1]T di=[di1, di2,… ,dipm]T i=1, 2,… , N 對網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)整 ， 以使該網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)給定樣本的輸入輸出映射關(guān)系 。 ? 第二階段或稱工作階段 ：把實驗數(shù)據(jù)或?qū)嶋H數(shù)據(jù)輸入到網(wǎng)絡(luò) ，網(wǎng)絡(luò)在誤差范圍內(nèi)預(yù)測計算出結(jié)果 。 32 ?（ 1） 是否存在一個 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠逼近給定的樣本或者函數(shù) 。 BP學(xué)習(xí)算法 ? 兩個問題： ?（ 2） 如何調(diào)整 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán) ， 使網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出與給定的樣本相同 。 ? 1986年 ， 魯梅爾哈特 （ D. Rumelhart） 等提出 BP學(xué)習(xí)算法 。 33 BP學(xué)習(xí)算法 ? 目標(biāo)函數(shù)： ????mpjjmj dyJ12)(21? 約束條件： ? 連接權(quán)值的修正量： ? 1. 基本思想 mk ,...,2,1?kpi , . . . ,2,1?1,...,2,1 ?? kpj)( kikki ufy ?? ???jkjkijki ywu1111?? ???kijkij wJw???34 BP學(xué)習(xí)算法 ? 正向傳播：輸入信息由輸入層傳至隱層，最終在輸出層輸出。 ? 反向傳播：修改各層神經(jīng)元的權(quán)值，使誤差信號最小。 ? 2. 學(xué)習(xí)算法 mpmmmyyy21121pxxx35 BP學(xué)習(xí)算法 ? 2. 學(xué)習(xí)算法 ( ) ( )mmmmiii s i fyydu ???— — 輸 出 層 連 接 權(quán) 調(diào) 整 公 式1 ( )k k k kk lii i llfwd u d ??? ?— — 隱 層 連 接 權(quán) 調(diào) 整 公 式y(tǒng)d kjkikijw 11 ?? ??? ?36 BP學(xué)習(xí)算法 ? 2. 學(xué)習(xí)算法 式—輸出層連接權(quán)調(diào)整公—))(1( yyyydimimimimi ???)1( yyd kikiki ??—隱層連接權(quán)調(diào)整公式—?????1111kplklkli dwyd kjkikijw 11 ?? ??? ?11 kiki uy e ?? ?當(dāng) 時37 BP算法的實現(xiàn) （ 1） 隱層數(shù)及隱層神經(jīng)元數(shù)的確定：目前尚無理論
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