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《BP算法在高爐煤氣流分布模式識別中的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com⑦一一m2000年4月東北大學學報(自然科學版)Apr2000第21卷第2期JournalofNortheasternUnivermty(NaturalScience)Vo1.21.No.2文章編號:1005—3026(2000)02·0t44—03BP算法在高爐煤氣流分布模式識別中的應用蘭,周建常(東北大學信息科學與工程學院.if_寧沈陽110006),rF7摘要:將模式識別中的統(tǒng)計方法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法有機地結(jié)舍起來,設計了一種綜臺的高爐煤氣流分布礴式識別系統(tǒng).該系統(tǒng)具有精度高、訓練時間短、收斂速度快等特點,為實現(xiàn)高
2、爐實時操作控制奠定了基礎.所研制的高爐煤氣流分布模式識別系統(tǒng)的可視化軟件界面友好,美觀易用.關(guān)鍵詞蔓:!堡型:芝鲞堊堡立鎏:罌蔓鎏;亳整墨簍中圖分婁號TP391文獻標識碼:A高爐煤氣流的分布對豫鐵生產(chǎn)具有顯著影響.最大值以實現(xiàn)正規(guī)化.因此.在生產(chǎn)過程中應及時判斷煤氣流在中心和邊1.2數(shù)據(jù)分類緣部位的分布情況,傳統(tǒng)的判斷方法是基于數(shù)學模依據(jù)開發(fā)的可視化軟件畫出輸入數(shù)據(jù)曲線型來研究煤氣流分布l1.2],但該方法難以進行實時圖,并根據(jù)圖形性態(tài)及曲線分別與上述5種模式分析和控制.近來,模式識別得到廣泛的應用D,43標準性態(tài)比較的結(jié)果,直觀地對數(shù)據(jù)進行分類.分可以對依據(jù)高爐生產(chǎn)
3、經(jīng)驗劃分的5種煤氣流分布別表示產(chǎn)量較低時期、順行產(chǎn)量適中時期、順行高進行識別.模式識別的方法主要有3種∞j:即,統(tǒng)計產(chǎn)時期、連續(xù)滑料時期、難行(懸料)時期的模式,方法、結(jié)構(gòu)化方法、人工利l經(jīng)網(wǎng)絡方法.本文將模式屏蔽掉幾乎等同地隸屬于兩個模式的數(shù)據(jù),以增識別中的統(tǒng)計方法與神經(jīng)網(wǎng)絡方法有機地結(jié)合起加識別的精度.并分別形成5個供BP網(wǎng)絡訓練來,設計了一種綜合網(wǎng)絡系統(tǒng),對煤氣流的分布模和測試使用的樣本數(shù)據(jù)文件(共l0個).1.3訓練BP網(wǎng)式進行識別,從而控制高爐工藝操作.采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法中的反向傳播即BP1高爐煤氣流分布模式識別系統(tǒng)的算法,對5種高爐煤氣流分布進行BP網(wǎng)絡
4、訓練.建立首先采用均方差定義網(wǎng)絡誤差,選擇[0,0.2]區(qū)間內(nèi)的隨機值對網(wǎng)絡權(quán)值、閾值進行初始化,以避免在煉鐵生產(chǎn)中,通常根據(jù)高爐生產(chǎn)經(jīng)驗及傳網(wǎng)絡不可訓練,初始化后,訓練集矢量用于網(wǎng)絡.感器數(shù)據(jù),將煤氣流分布劃分為5種【-】:即,產(chǎn)使網(wǎng)絡向前運行產(chǎn)生一實際值集合.利用反向傳量較低時期、順行產(chǎn)量適中時期、順行高產(chǎn)時期、播可以建立一新權(quán)值、閾值集合,采用最速下降法連續(xù)滑料時期、難行(懸料)時期,本文基于高爐生調(diào)整權(quán)值、閾值使網(wǎng)絡誤差最小,總誤差經(jīng)多次迭產(chǎn)工藝的特點,將模式識別中的統(tǒng)計方法與人工代后減小,否則,可以調(diào)整訓練參數(shù).對預處理和神經(jīng)網(wǎng)絡方法有機地結(jié)合起來,設計了一
5、種綜合分類后的樣本數(shù)據(jù),根據(jù)供BP網(wǎng)絡訓練使用的的網(wǎng)絡系統(tǒng),對上5種高爐煤氣流分布進行模五個樣本數(shù)據(jù)文件分別建立上述5類數(shù)據(jù)相應的式識別.系統(tǒng)中的統(tǒng)計方法采用聚類匹配方法.人網(wǎng)絡,定義為網(wǎng)絡1,網(wǎng)絡2,?,網(wǎng)絡5.對這5個工神經(jīng)網(wǎng)絡方法采用BP算法.網(wǎng)絡分別進行訓練,使網(wǎng)絡收斂.并分別輸出收斂1.1預處理后的權(quán)值與閾值.將原始的輸入數(shù)據(jù)進行處理,使之適合于BP1.4測試BP網(wǎng)網(wǎng)絡的識別.即將高爐爐喉十字溫度值均除以其對預處理和分類后的樣本數(shù)據(jù),根據(jù)供BP收幸‘B櫥1999104基壘項目;國家“九五科技攻關(guān)項目(97—562—02—02)怍者簡介:姜慧研(1963一),
6、女.遼寧鞍山人,東北大學講師.硬士;周建常(1933一),男,上海人,東北大學教授維普資訊http://www.cqvip.com第2期姜慧研等:BP算法在高爐煤氣流分布模式識別中的應用145網(wǎng)絡測試使用的5個樣本數(shù)據(jù)文件和訓練BP網(wǎng)w1,2,?,w?為第i類的樣品,則n維模礙到的權(quán)值與閾值,計算其網(wǎng)絡輸出.然后將網(wǎng)絡式空間的判決函數(shù)可以表示為輸出與期望值比較,并根據(jù)以下公式_3計算網(wǎng)絡d,=z—0i=1,2.?,(2)的訓練精度.其中,d為任一模式與,類間的距離.精確度=正確的分類數(shù)/總模式數(shù)(1)若模式與"類間的距離最小,則模式其中.總模式數(shù)為測試次數(shù).被識別為,
7、類.即對輸入的原始數(shù)據(jù)首先進行預15聚類匹配處理,使之正規(guī)化,然后根據(jù)訓練BP網(wǎng)得到的權(quán)聚類匹配方法是使用統(tǒng)計信息和估計理論的值與閾值,計算該輸入數(shù)據(jù)對上述5個網(wǎng)絡的實結(jié)果.去獲得從表達式空問到解釋空間的映射.這際輸出.然后,再根據(jù)歐幾里德距離公式計算這5些結(jié)果依靠一個合適的特征值組合來確定.這些個網(wǎng)絡輸出與其相應期望值的距離,最后選擇確特征值提供了兩種類別之間差別的測度.即利用定最小距離的類別作為識別模式輸出.判決函數(shù)來劃分模式空間,是模式的標量函數(shù),判通過以上幾部分的設計,構(gòu)成高爐煤氣流分決函數(shù)為待分類的模式和第i類的樣品之間的布模式識別系統(tǒng).系