基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法

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1、第5卷增刊2地下空問(wèn)與工程學(xué)報(bào)V0I_52009年12月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringDec．2009基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法周寧，傅鶴林，袁勇(1．同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海200092；2．中南大學(xué)，長(zhǎng)沙410075)摘要：針對(duì)邊坡穩(wěn)定與其影響因素間復(fù)雜的模糊性和非線性關(guān)系，結(jié)合模糊分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法。方法將模糊推理過(guò)程溶入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元和權(quán)值物理意義明確，學(xué)習(xí)速度加快。同時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算又能克服模糊分析計(jì)算精度低、學(xué)習(xí)能力

2、差等缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。實(shí)例研究中，模型計(jì)算的回判檢驗(yàn)無(wú)誤，邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率達(dá)到100％，且網(wǎng)絡(luò)每一步的最大計(jì)算誤差僅0．25％，表明模型的學(xué)習(xí)性、記憶性、穩(wěn)定性高，泛化能力較強(qiáng)，能夠滿足實(shí)際工程的評(píng)價(jià)需求。關(guān)鍵詞：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；邊坡；穩(wěn)定性評(píng)價(jià)；模糊控制；隸屬函數(shù)中圖分類號(hào)：U213．1；P642．22文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673—0836(21309)增2—1826—07EvaluationApproachofSlopeStabilityBasedonFuzzyNeuralNetworkZHOUNing，F(xiàn)UHe-lin。YUANYong(1

3、．DepartmentofGeotechnicalEngineering-TongfiUniversity。Shanghai200092，China；2．CentralSouthUnwemi~，Changsha410075。China)Abstract：Anevaluationapproachtoslopestabilitybasedonfuzzyneuralnetworkwaspresented-inviewofthecomplexfuzzyandnonlinearrelationofslopestabilityanditsfactorswithcombining

4、fuzzyanalysisandneuralnetworktechnique．Thefuzzyinferenceprocessiscontainedinneuralnetstructure1whichcon~rmsthephysicalmeaningofneuralcellandweightsandincreasesthestudyspeedofneuralnet．FurthermoreItheneuralnetworkhasthepositiveattributestocalculatingprecisionandlearningabilityoffuzzyana

5、lysis．Computationmethodismendedremarkably．Theresultsshowthatreverse—estimationtestofmodeliscorrect，theaccuracyindexofslopestabilityevaluationis100％。themaximalcalculationerrorofeverystepisonly0．25％innet。whichindicatesthatthemodel’Slearningandmemoryabilityisfineanditissteadyandconvenient

6、topractica1．ThisuseevaluationapproachCanmeetthede·mandofpracticalapplicationinrealprojects．Keywords：fuzzyneuralnetwork；slope；stabilityevaluation；fuzzycontrol；membershipfunction種假定的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行計(jì)算得到評(píng)價(jià)結(jié)果，很少考1引言慮實(shí)際存在的不確定因素，計(jì)算結(jié)果往往不能真實(shí)邊坡是一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)，影響邊坡穩(wěn)定性的反映分析對(duì)象的可靠性。二，不確定性方法，如的因素很多，這些因素與穩(wěn)定性問(wèn)有著復(fù)雜的非

7、線灰色系統(tǒng)法、模糊評(píng)判法及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等。這些性關(guān)系，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性及模糊性，因此準(zhǔn)確的算法能考慮系統(tǒng)的不確定性，應(yīng)用也較為廣泛，但對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)十分困難。目前邊坡的穩(wěn)由于各種方法本身存在局限性，因此評(píng)價(jià)結(jié)果往往定性評(píng)價(jià)方法主要分為兩類：一，定量方法，如極限也缺乏足夠的說(shuō)服力’2J。鑒于此，本文結(jié)合模糊平衡法和數(shù)值分析法。定量方法大多是對(duì)基于各分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的·收稿日期：2009-09．30(修改稿)作者簡(jiǎn)介：周寧(1979一)，男，山西太原人，博士生，從事地下結(jié)構(gòu)及巖土工程方面的研究。E-mail：znwin@126．COm