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《基于模糊聚類算法的自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾演理T人學(xué)工學(xué)壩I.學(xué)位論』[基于模糊聚類算法的自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代工業(yè)變得越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)遠遠不能滿足高標(biāo)準(zhǔn)的性能要求。在這種情況下,智能控制理論被提出并逐漸發(fā)展起來。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是智能控制理論中一個十分活躍的分支,它是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯系統(tǒng)的有機結(jié)合,一方面彌補了純模糊邏輯在學(xué)習(xí)方面的缺陷,另一方面使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一“黑箱”問題走向透明化。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種能處理抽象信息的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具有強大的自學(xué)習(xí)和自整定功能。因此,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對智能控制發(fā)展具有非常重要的意義。在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中始終存在著這樣一個難題,即結(jié)構(gòu)辨識問題,也就是
2、如何合適地劃分輸入輸出空間,如何從觀測數(shù)據(jù)中提取較為簡化的模糊規(guī)則庫以便于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)模糊輸入、模糊推理、網(wǎng)絡(luò)中的傳播和最終結(jié)果的理解。聚類算法作為一種無監(jiān)督的分類方法,它能按照一定的要求和規(guī)律對事物進行區(qū)分和分類。本文將聚類算法引入模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),利用聚類算法來提取系統(tǒng)特征,優(yōu)化輸入輸出空間,從而生成初始的、粗略的模糊規(guī)則庫。在分析了模糊C均值(FCM)聚類算法缺陷的基礎(chǔ)上,針對類別數(shù)的確定和聚類中心初始化這兩方面的問題對FCM聚類算法進行了改進。依照改進算法的聚類結(jié)果生成規(guī)則數(shù)目和初始參數(shù),并由此確定模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始結(jié)構(gòu)。在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過程中,除了利用誤差反向傳播學(xué)習(xí)算法對參數(shù)進行修
3、正外,還利用靈敏度剪枝算法對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)進行進一步的優(yōu)化,達到自適應(yīng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的目的,獲得最優(yōu)的模糊控制規(guī)則庫。最后以函數(shù)逼近為例,驗證了所提算法的有效性,說明了它在自適應(yīng)能力、逼近精度等方面的優(yōu)勢,從而可將其有效地用于模糊建模和控制問題的求解。關(guān)鍵詞模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);模糊聚類;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;靈敏度剪枝墮塹鎏矍±壘蘭三蘭竺!:蘭竺蘭蘭StudiesonAdaptiveFuzzyNeuralNetworkBasedonFuzzyClusteringAlgorithmAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,themodemindustrysy
4、stemsarebecomingmoreandmorecomplex.ThetraditionaIcontrollerscannotsatisfythehighperformanceofthesystems.Inthisbackground,theintelligentcontroltheoryisproposedanditdevelopsveryquickly.Fuzzyneuralnetwork(階Ⅲ)isanactivebranchintheintelligentcontr01.FNNiscomposedoftheneuralnetworkandfuzzylogicsystem.Itis
5、theorganicintegrationofthetwoparts.FNNcompensatesfortheshortcomingofthepurefuzzysystemwhichlacksoflearningcapability.Besides,itmakestheneuralnetworktransparentandinterpretable.FNNcandealwiththeabstractinformationanditisgoodatself-learuingandself-tuning.SothetheoryofFNNisveryimportantfortheintelligen
6、tcontr01.ThestructureidentificationofthesystemisadifficultproblemthatalwaysexistsinthedevelopmentofFNN,thatishowtopartitiontheinputandoutputspaceandhowtogeneratesimplerulesfromtheobservationdatasothatneuraInetworkcaneffectivelyimplementfuzzyinput,fuzzyreasoning,propagationinnetworkandinterpretationo
7、fthefinialresults.Asanunsupervisedclassifyingmethod,clusteringalgorithmisabletopartitionandclassifythingsaccordingtodefiniterequirementsandrules.Inthispaper,weputclusteringalgorithmintofuzzyneuralnetw