一種人工魚(yú)群算法的改進(jìn)及其對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化研究.pdf

1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種抽象模擬生物神經(jīng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、工作方式以及系統(tǒng)功能的運(yùn)算模型。其中，B P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是運(yùn)用最為廣泛的一種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際的應(yīng)用中，B P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存在著易陷入局部極值的問(wèn)題。當(dāng)前對(duì)此問(wèn)題的解決方法主要分為兩大類：第一類是改進(jìn)BP算法原理；第二類是采用其它領(lǐng)域的理論來(lái)優(yōu)化BP算法，如用人工魚(yú)群算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就屬于第二類解決方法，但人工魚(yú)群算法在復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景下，其全局尋優(yōu)能力和尋優(yōu)精度都有待提高。因此，本文針對(duì)這種

2、不足，先對(duì)人工魚(yú)群算法進(jìn)行改進(jìn)，再用改進(jìn)的人工魚(yú)群算法來(lái)優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以提高BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)克服局部極值實(shí)現(xiàn)正確輸出的能力。本文主要工作如下：
　　第一，為提高人工魚(yú)群算法的尋優(yōu)功能，本文提出了一種基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)鄰域結(jié)構(gòu)的人工魚(yú)群算法（ADAFSA)。在基本人工魚(yú)群算法中，視野和步長(zhǎng)是固定不定的，人工魚(yú)的鄰域結(jié)構(gòu)也是由視野來(lái)確定的，這會(huì)影響人工魚(yú)的全局尋優(yōu)能力和尋優(yōu)精度。ADAFSA主要有以下四點(diǎn)改進(jìn)：采用一種基于距離和迭代次數(shù)的

3、方式來(lái)構(gòu)建更有效的人工魚(yú)鄰域結(jié)構(gòu)；將視野和步長(zhǎng)設(shè)置為可根據(jù)鄰域結(jié)構(gòu)信息自適應(yīng)調(diào)整的變量；去掉擁擠度因子和增加公告板并改變?nèi)斯~(yú)的聚群、追尾和覓食行為方式；重新設(shè)計(jì)了算法的步驟和流程。仿真實(shí)驗(yàn)表明ADAFSA的全局尋優(yōu)能力和尋優(yōu)精度都得到了提高。
　　第二，采用本文所提出的ADAFSA來(lái)對(duì) B P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化（ADAFSA-BPNN)。先利用A D A F S A的全局搜索能力，將 B P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閥值調(diào)整至全局最優(yōu)值