基于BP網(wǎng)絡的橋梁變形監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)及應用.pdf

1、大型橋梁是交通運輸?shù)臉屑~，在經(jīng)濟發(fā)展和人民生活中發(fā)揮著重要作用。為了保證橋梁運營的安全，對橋梁實施變形監(jiān)測和安全監(jiān)控足一項重要的工作。近年來，BP神經(jīng)網(wǎng)絡在一些大型建筑物的變形預測中得到應用，但BP神經(jīng)網(wǎng)絡仍存在某些缺陷，網(wǎng)絡算法等方面需要改進，網(wǎng)絡應用中有一些具體問題需要解決。本文對BP神經(jīng)網(wǎng)絡及其優(yōu)化方法進行了分析和研究，將多種優(yōu)化模型集成，開發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的橋梁變形監(jiān)控系統(tǒng)，并結(jié)合南京長江二橋的安全監(jiān)測進行了實際應用和分析。

2、主要研究內(nèi)容如下： (1)研究了BP網(wǎng)絡的改進算法，結(jié)合了MATLAB中的多種算法，采用不同網(wǎng)絡模型對同一組數(shù)據(jù)進行處理，分析和比較了BP網(wǎng)絡幾種有效的改進算法。 (2)針對網(wǎng)絡結(jié)構隱含層節(jié)點優(yōu)化中存在的問題，研究了確定BP網(wǎng)絡隱含層節(jié)點數(shù)的刪減法和黃金分割法，并利用多種BP網(wǎng)絡改進算法進行計算和比較。 (3)分析了網(wǎng)絡初始權值對整個網(wǎng)絡的影響，將優(yōu)化算法中的復合形法應用于初始權優(yōu)化，同時研究了N-W法和自相關修

3、正法，并將N-W法與復合形法結(jié)合，比較多種方法的優(yōu)化效果。 (4)將兩種常用解決過擬合的方法嵌入每種模型，并將貝葉斯正則化法改進的BP網(wǎng)絡與其它優(yōu)化方法結(jié)合建立了模型，解決了過擬合問題，提高了網(wǎng)絡的泛化能力。 (5)研究了MATLAB中調(diào)用和存儲EXCEL數(shù)據(jù)的方法，實現(xiàn)了同一GUI界面內(nèi)部不同控件間的數(shù)據(jù)調(diào)用。在GUIDE環(huán)境中，設計了多個與改進算法相對應的模塊，并將多個模塊集成，開發(fā)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的橋梁變形監(jiān)控系