基于改进算法的多层神经网络的结构优化设计

简要地介绍了工程中应用较多的多层前向神经网络(BP网络)的结构和网络的设计.通过采用一种改进的训练算法(参考隐层的输出),并结合科学的样本选择方法("超立方体"法)设计网络,进行网络训练.最后通过数字仿真证明了这个网络模型用于结构优化设计的有效性.     

多层神经网络的有效训练算法

提出了基于整体模式的多层神经网络的有效训练算法，给出了偏导矩阵的递算法，由此导出多层神经网络的并行训练算法，本文提出的训练算法进行模型参数估计，其领导具结果表明，该算法不仅减少训练周期，而且还可提高模型参数的估计精度。     

事件检测概率神经网络模型的建立与验证

在对概率神经网络(PNN)的分类机理、输入向量选取和网络设置进行分析的基础上,建立了用于识别两类事件模式(无事件模式和有事件模式)的事件检测PNN模型。采用高速公路路段1-880实地线圈数据集和事件数据集验证模型,通过比较PNN模型与多层前向神经网络(MLF)模型的结果,发现无论对于向北、向南或混合方向的高速公路事件检测,PNN模型的检测率(DR)比MLF模型高;平均检测时间(MTTD)比MLF模型短:但误报率(FAR)也较高。概率神经网络是高速公路事件检测的一种有效算法,其在理论基础、算法和学习速度等方面比多层前向神经网络具有优势。     

基于Internet的分布式数据采集与分析在岩土工程中的应用研究

将C／S，B／S分布式网络模式应用于岩土工程勘察设计系统．设计具有3层或多层结构的客户端服务器模型，构建高效率、坚固安全、具有容错能力和负载平衡能力的网络分布式数据处理和采集平台．运用CORBA等技术，将数据显示浏览、数据采集处理、数据库管理等逻辑彻底地分离，使系统真正满足资源共享、远程数据采集、数据管理及数据的Internet发布等需求．     

UWB传感器网络跨层优化模型的构建与实现

跨层设计是提高无线传感器网络整体性能的一种有效方法．文中在综合考虑MAC层调度、物理层功率控制、网络层路由三方面因素的基础上，结合UWB技术超带宽、低信号功率的特点，以实现网络最大数据传输速率为目标，构建了UWB传感器网络跨层优化模型．仿真实验结果表明，根据模型最优解进行网络配置可充分利用网络资源、显著提高网络的数据传输速率，以构建、求解优化模型的方式解决网络跨层问题是切实可行的．     

一种结构优化的深度信任网络短时交通流预测

针对短时交通流预测中存在的训练数据过于依赖时间序列训练数据,对空间关联性考虑不足,且模型结构参数选取形式过于固定等问题,提出一种结构优化的深度信任网络短时交通流预测方法,该模型可同时训练3种与预测节点交通量相关的交通数据,增强预测的时空关联性,克服训练数据过于依赖时间序列的缺陷;同时,优化深度信任网络短时交通流预测模型结构,提出一种改进的花朵授粉算法对预测模型的隐层结构参数进行优化,避免因模型结构参数选取形式过于固定所导致的模型预测结果陷入局部最优解及实用性降低的问题。通过采集福州市两个交叉口的相关交通量数据,分别对预测模型的可行性进行评估。同时,将MFPA-DBN模型分别与不同隐层结构的深度信任网络模型及GA-LSTM、CNN-SVR、TGWO-BP 3种模型进行对比。实验结果表明：在相同训练数据的条件下,结构优化的深度信任网络(MFPA-DBN)短时交通流预测方法可行、有效,预测精度优于其他深度学习预测模型,实时性能也能满足实际要求。     

一种基于二层贝叶斯网的网络入侵检测方法

提出了一种基于二层贝叶斯网的网络入侵检测方法,该方法能够从审计数据中自动学习知识生成入侵模型,并根据该模型检测入侵行为,从而提高入侵检测系统得自适应性和可移植性,降低系统的误报率和误检率．并通过设计实验来验证基于贝叶斯网的入侵检测系统的性能,实验数据采用KDD cup 1999年的部分数据．实验结果表明：该方法在只使用10％训练数据和部分记录属性来学习的情况下,检测效果仍比较好．     

基于实例改进的BP算法的联合应用

BP(Back Propagation)神经网络模型是当今的科学技术领域中应用最为广泛的一种，其突出优点是具有很强的非线性映射能力以及根据具体问题灵活处理的柔性的网络结构。但是目前BP网络还存在一些缺陷，如训练时间长、易陷入局部极小等。分析BP神经网络的几种优化算法，实例证明这些优化算法的联合应用可以提高网络的性能。     

无线Mesh网络的跨层设计理论与关键技术

由于无线M esh网络(WMN)在拓扑、传输和业务上的特性,传统的用于有线网络的分层协议设计方法已不能保证其服务质量(QoS).探索基于物理层、MAC层、路由等协议层的WMN跨层设计方法的目标是在无线资源利用率和多媒体业务的QoS需求两方面达到较好的折衷.WMN各个协议层在设计过程中的有关协议和算法要求附加统一的跨层管理器,监测各层的分组传输性能或需求,动态控制或调节相关算法.通过实现较高协议层的多媒体业务QoS需求与较低协议层的网络状态信息在各协议层之间的共享,可以达到对协议层控制算法的优化.在合理地选择跨层设计目标的基础上,多个协议层需要联合设计与优化.从物理层、MAC层、路由协议层和TCP层等层面介绍了WMN跨层设计的一般原则和方法.归纳了目前WMN跨层设计中亟待深入研究的一些理论和关键技术,包括自适应速率与节能机制、基于QoS需求的跨层MAC协议设计和路由协议设计等.     

基于BP神经网络的煤炭企业可持续发展评价

在分析煤炭企业可持续发展评价方法的基础上，建立了煤炭企业可持续发展评价指标体系，构建了基于误差反向传播算法（BP算法）的多层前向神经网络模型．为减小希望输出与实际输出之间的误差，从输出层神经元到输入层神经元逐层反向修正各连接权，并在网络训练学习的过程中不断执行误差反向传播修正，以提高网络对输入模式响应的正确率．通过算例验证了运用BP神经网络评价煤炭企业可持续发展的有效性和准确性．     

上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算研究

上柔下刚混合结构更易产生"鞭梢效应".在考虑刚度比、质量比对结构动力特性的影响,提出刚度质量综合比概念的基础上,假定上下部结构阻尼比相等,推导出了可用于工程应用的上柔下刚混合结构动力放大效应简化计算方法;采用1组公开发表的振动台试验数据分别以轻木-混凝土二层结构（"1+1"体系）、三层结构（"1+2"体系）、六层结构（"2+4"体系）为例共7个案例,采用振型分解法对简化计算法进行验证.研究结果表明:简化方法与振型分解法的误差均低于20%,验证了使用简化计算法计算上柔下刚混合结构动力放大效应的有效性和可靠性;当整体结构下上刚度比不小于7时,可采用简化计算法计算上部结构的动力放大效应.      

城市公交专用道线网布局方法

为缓解城市交通拥堵，提高公交服务水平，建立合理的城市交通结构，用轨道交通线网规划方法研究公交专用道线网布局问题．从可行性和必要性入手，得出设置公交专用道的速度条件、公交车流量条件、道路条件，以及公交专用道需求线网和可行线网的设置方法，将二者叠加即可形成公交专用道的实际线网．根据城市整体路网规划，利用交通预测得到的道路上公交车量流量数据，应用上述方法可以规划公交专用道线网，形成以公交专用道线网为骨架的城市客运交通网络．     

环放路网宏观基本图信号周期敏感性分析

为揭示路网宏观基本图(MFD)对信号周期的敏感性，首先，提出一种基于GMM的宏观基本图建模方法，并在此基础上提出路网运行效率和稳定性的表征方法；其次，提出MFD 对信号周期敏感性的仿真实验设计方法；再次，以环放路网为例，进行仿真实验，分析信号周期的变化对MFD的影响，进一步揭示信号周期对路网运行效率和稳定性的影响机理. 结果表明，合理的信号周期对MFD和路网的效率及稳定性影响不大，但周期过大或过小则对MFD 和路网的运行效率及稳定性造成较大影响. 该结论可以为路网交通控制和优化提供依据.     

环放路网宏观基本图信号周期敏感性分析

为揭示路网宏观基本图(MFD)对信号周期的敏感性,首先,提出一种基于GMM的宏观基本图建模方法,并在此基础上提出路网运行效率和稳定性的表征方法;其次,提出MFD 对信号周期敏感性的仿真实验设计方法;再次,以环放路网为例,进行仿真实验,分析信号周期的变化对MFD的影响,进一步揭示信号周期对路网运行效率和稳定性的影响机理. 结果表明,合理的信号周期对MFD和路网的效率及稳定性影响不大,但周期过大或过小则对MFD 和路网的运行效率及稳定性造成较大影响. 该结论可以为路网交通控制和优化提供依据.     

基于GIS的农村给水管网节点漏水量的估算

介绍了给水管网中漏损网络的类型,分析了传统给水管网节点漏损量模型和估算方法的不足,通过GIS空间分析强大功能的特点,提出了一种以GIS与DEM相结合的新的给水管网节点漏损量估算方法;重点研究了基于GIS的网络分析建立的给水管网拓扑关系,并利用DEM模型计算网络节点处高程,结合漏损模型的计算方法估算出给水管网节点处漏损量;实例验证,说明基于GIS的给水管网节点漏损量估算是一种高效的方法。     

高速铁路CPⅢ三角高程控制网模型与平差计算方法

为提高高速铁路CP栿高程控制网的建网效率和精度,提出采用与平面控制网同步测量、基于差分法构 建CP栿三角高程网的建网新方法.这种方法根据间接高差与直接观测量的误差传播关系进行定权,依据观测值 及其权重建立数学模型,通过间接平差方法计算精确的CP栿控制点高程.基于该算法开发了相应的数据处理软 件,并将软件用于实例分析.结果表明,该方法求得的高程与水准高程的高程较差落入[-3mm,3mm]区间的 概率为99.40%,用该方法构建的CP栿三角高程网代替CP栿水准网仍然可满足CP栿高程网的精度要求.      

考虑网络拥堵与系统公平的车载异构网络选择方法

利用演化博弈的有限理智特性执行网络选择, 以实现车载异构网络系统中网络资源的均衡分配; 利用双层博弈对演化博弈方法进行优化, 保证极端拥堵中部分车辆消息传输的同时, 维持系统公平; 设计了专用短程通信、长期演进和无线局域网融合的车载异构网络仿真场景, 对比了基于多准则决策的传统方法、基于演化博弈的网络选择方法和基于双层博弈的网络选择方法。仿真结果表明: 采用基于演化博弈和双层博弈的车载异构网络选择方法首次解决了动态网络环境中车载异构网络切换时出现的大规模乒乓效应, 利用双层博弈能够实现拥堵抑制和系统公平; 采用基于双层博弈的网络选择方法能够驱动异构网络系统在2~3个切换周期内实现网络系统状态的稳定; 在预设的动态网络评价条件下与80个终端的一般场景中, 双层博弈终端平均网络评价指标高于演化博弈19.5%, 为3种网络协同工作提供可靠服务; 在190个终端极端拥堵场景中, 终端合理分配, 共享专用短程通信网络资源, 双层博弈终端平均网络评价指标高于演化博弈10.3%, 双层博弈专用短程通信网络评价指标为演化博弈的2.18倍, 可以保证车联网基本安全信息的广播、系统的公平并维系基本车联网服务。      

一种新的基于行车道路网数据模型及应用

根据交通管理的需求,选择行车道作为道路网络的最小建模单元,提出了一种新的基于行车道交通路网模型。模型利用几何和逻辑这两种网络结构,实现了道路网络几何特征表达和拓扑连通关系的分离;利用两层路网结构实现道路网络的多尺度表达;最后应用该模型讨论了移动对象的时空管理并以实例对模型进行了验证。     

定量化交通网络效率评价方法比较

比较了既有定量化交通网络效率评价方法, 考虑了网络结构、交通需求、出行选择和出行成本等因素, 分别从解析计算、固定网络结构下交通需求对网络效率的影响规律和固定交通需求下网络结构对网络效率的影响规律方面, 研究了3种评价方法的评价结果合理性, 总结了不同方法的优缺点和适用范围。比较结果表明: 赋权网络运行效率计算方法(方法1) 未考虑交通网络拥挤效应, 计算的网络效率是交通需求的单调函数, 不能用于交通拥挤网络; 交通拥挤网络效率计算方法(方法2) 能适用于拥挤网络的效率评价, 但在需求不变的前提下, 计算的效率是OD间连通路径数的单调递增函数, 不能反映网络结构对交通网络效率的影响规律; 交通网络效率计算方法(方法3) 能更加真实地反映交通网络结构、交通需求、出行成本与出行选择对网络效率的综合影响效应, 而且采用该方法计算的网络效率能够与交通网络中的“Braess”诡异现象进行相互解释, 证明了该方法在评价交通网络的实际运行绩效方面具有相对更好的合理性; 在固定结构的交通网络中, 总存在一个交通需求量, 使采用方法3计算的网络效率最大; 在固定需求的交通网络中, 总存在一个网络结构, 使采用方法3计算的网络效率最大。      

点－域匹配的公交主干线网规划方法

为提高线网规划精度与效率,构建了基于点-域匹配的线网规划方法,从区位与客流匹配角度出发,确定了线路合理搜索范围的边界域方程及公交线路优化模型,并采用从左算法实现了合理搜索域内有效线路的穷举,通过多目标决策实现了优化模型的求解。计算结果表明:采用线网规划方法所得线网与实际规划结果基本一致,此外,由于设定了线路的关键性控制点及有效走行域,简化了线路搜索过程,提升了模型运算效率与精度,方法具有实用性。