神经网络在可靠性工程中的应用

神经网络信息处理技术是近年来得到迅速发展的一个前沿综合性研究领域,它已在许多领域取得令人鼓舞的进展。神经网络具有大规模并行、集团运算等特点,以及强大的自适应、自学习、容错和推广能力,它能够从背景不清楚和不完全的数据中自动提取反映事物内在规律和特点的知识,并能够应用通过学习所获取的知识来进行问题求解,神经网络的这些特点促使许多     

基于神经网络的特征结构提取

本文在详细讨论特征结构提取问题的能量函数表示的基础上,通过对该能量函数表示的适当变换和整理,高阶关联非线性连续时间神经网络被引入到特征结构的提取问题中。这种方法直观、明了,它将所要提取的特征结构与网络稳定时的输出直接对应起来,可对特征结构进行自适应跟踪、估计,这为特征结构的提取提出了一个新的方法。     

基于混合核SPSO-SVM飞机复合材料健康监测研究

针对复合材料异常检测或健康监测的问题,提出了一种改进的粒子群算法训练混合核函数支持向量机,并用其进行复合材料健康状态辨别。通过有限元分析软件ANSYS14.5模拟碳纤维复合材料样板,获取了复合材料样板不同损伤类型的阻抗谱,提取了不同类型的阻抗特征参数,构建训练样本对混合核函数支持向量机进行训练,再将没有进行训练的阻抗特征数据送入到训练好的混合核函数支持向量机进行复合材料构件的健康状态辨别。结果表明:相比于Cole-Cole曲线分段各段电阻抗实部或虚部幅值的平均值,选取复合材料Cole-Cole曲线分段线性拟合斜率作为特征参数时,混合核函数支持向量机具有更高的健康状态辨识准确率。复合材料样板健康状态辨识仿真实验表明,该方法具有较高的健康辨识精度。     

一种基于神经网络的彩色图像分割方法

提出了适于彩色图像分割的加强型径向基函数网络方法,采用在线自适应聚类学习算法确定隐层节点的数目、激活函数中心值;通过Hebb学习算法迅速将隐层节点中心值分为目标颜色聚类中心和背景颜色聚类中心两类;输出层用竞争规则将目标与背景分开。通过对多幅彩色图像进行分割处理验证了该方法的有效性。     

基于光纤光栅的复合材料结构损伤识别方法

为较好解决复合材料结构损伤难以有效识别问题,提出一种基于集合经验模式分解(EEMD)和核函数极限学习机(K-ELM)的复合材料结构损伤识别新方法。通过对试验件进行冲击及长时间疲劳试验,得到光纤光栅传感器网络募集试验件的原始损伤信息。采用集合经验模式分解方法对原始损伤信息进行自适应分解,提取奇异熵特征信息。采用奇异熵特征信息分别构建基于K-ELM的损伤识别模型和基于BP的损伤识别模型,通过试验数据对两种损伤识别模型的有效性进行了验证和对比。结果表明,基于K-ELM的损伤识别模型具有更好的工程应用价值。     

基于小波变换与数学形态学的红外图像分割方法

提出一种基于小波变换和形态学相结合的红外图像分割方法,该方法利用小波变换和形态学消除红外图像的混合噪声,抑制背景干扰和增强目标;通过选择适当的结构元素进行系列形态组合运算,自适应确定阈值,提取目标;利用形态学水线区域分割法对图像进行分割,分离目标区域。实验结果表明,该方法能有效检测和分割出低信噪比复杂背景红外图像中的目标。     

基于进化规划的自适应高斯神经网络

自适应高斯神经网络能够对目标信号的功率谱有效识别特征进行自动提取和分类,但此网络使用BP算法,其误差能量函数是一个不规则的超曲面,容易陷入局部极小值.因此,提出了一种使用进化规则来设计和训练自适应高斯神经网络的新方法.该方法能够自动地确定网络的最优结构和联结权值,同时避免网络的局部优化.实验结果表明,将该方法用于被动声纳目标的分类识别,能够有效地克服局部最小问题,具有更好的识别率.     

基于HMM的电子设备健康状态评估方法

针对弹上设备的性能退化问题,提出一种改进流形学算法的电子设备健康状态评估方法.首先,在SNPP算法中引入非相关约束并加入核函数形成KSUNPP算法,将其用于原始特征的提取,获得有效的特征集作为隐马尔可夫模型(HMM)的输入进行训练;其次,用KL距离来衡量故障程度,可实现设备退化程度的评估.最后,通过将该方法应用于某型导弹指令接收机健康状态评估中,验证了有效性.     

领导者输入未知的多智能体系统容错一致性设计方法

自然界中许多现象都间接地映射了多智能体分布式协同控制问题,在实践应用中展现了潜在的应用价值,如何实现一致性一直是多智能体研究的基础和热点问题。基于李雅普诺夫稳定性分析、自适应控制理论等方法研究了具有绝对未知输入的多智能体系统的自适应容错一致性问题。首先,根据故障的演变特征建立了一种马尔科夫跳变故障模型;其次,提出一类包含固定控制器增益、相邻智能体的局部状态信息及时变辅助控制函数的容错一致协议,利用辅助控制函数来补偿执行器故障和领导者未知输入;然后,建立适合于该系统的H;性能指标函数,减少了估计误差和多智能体初始状态对闭环系统的影响;最后,通过仿真验证了所设计方法的有效性,能较好的估计故障和实现容错一致性。所提供的算法为无人协同编队在复杂环境下的应用提供理论支撑。     

基于LS-SVR的提升小波自适应算子构造方法与应用

小波变换已经广泛应用于信号处理各个领域,然而为给定的信号设计合适的小波函数非常困难.提升小波变换通过设计预测算子和更新算子,可以获得具有期望特性的小波函数.提出一种提升小波自适应算子的构造方法.根据给定的维度对剖分信号进行处理,采用最小二乘支持向量回归机算法构造自适应算子,选用线性核函数实现均方误差最小化.仿真实验证明了该方法的可行性和有效性.所构造的预测算子能够反映给定信号的结构特征,适用于信号消噪和故障诊断.     

基于粒子群聚类的导弹直接侧向力模型辨识

为了充分挖掘数据的潜在规律,提出一种基于粒子群模糊C均值聚类的模型辨识方法,该方法首先对实验数据进行分类,得到最佳聚类数和聚类中心,然后对不同的类分别辨识.新数据可以根据到不同聚类中心的距离划分为不同的类,再根据该类的辨识模型得到输出结果.依据风洞实验数据,采用粒子群模糊聚类对直接侧向力模型进行了辨识,辨识结果表明,与直接辨识相比,该方法的辨识精度明显提高,其辨识结果可以为控制系统的设计提供依据.     

基于乘积偏好关系的专家模糊核聚类赋权方法

多属性、多目标性决策中,针对专家给出各方案偏好关系下的决策问题,提出一种基于乘积偏好关系的专家模糊核聚类赋权方法。该方法运用模糊核聚类的思想实现对决策专家的聚类,并通过放宽归一化约束条件,克服了传统模糊核聚类算法中离群点对聚类结果的影响。同时,在专家类内赋权过程中,运用CI-IOWG算子集结同类专家的意见,依据不同专家对于形成类别一致性意见的贡献程度来确定专家权重;克服了传统基于熵权或判断矩阵一致性的赋权方法的局限性。算例表明,该方法可行、有效。     

基于偏差熵的专家聚类赋权方法

在群决策专家聚类赋权过程中,可能出现专家给出的判断矩阵一致性比率与排序向量信息熵都相等但专家意见不同,却被赋予了相同权重的情况。针对上述问题,提出一种基于偏差熵的专家聚类赋权方法。该方法采用聚类分析的思想,基于比例构建相似系数,实现对专家群的分类;引入专家判断矩阵的一致性权重,并综合类容量构建权重指标来反映类别间的差异,确定专家类间权重;最后,在各专家类中建立偏差熵模型,依据类中专家达成一致性意见的贡献程度确定专家的类内权重,并得到专家的总体权重。具体算例表明,该方法可行有效。     

基于改进C-均值聚类算法的空中目标分类

空中目标的正确分类对防空作战效果有着重要的影响。在分析了空中目标类型和目标的表征方法之后,构建了动态聚类中的一种分类算法———改进C-均值算法。该算法改变了以前算法中只用一个聚类中心作为一类的代表的做法,而采用的是类核函数代替类心的方法。类核函数较一个聚类中心更能够表现出某一类的分布信息,从而提高分类的正确率。     

防空导弹指挥控制系统火力单元动态调整方法

多火力单元责任扇区的动态调整是防空导弹指挥控制系统的核心功能之一,通过引入可打击目标数和覆盖目标数的概念及计算方法,提出了一种新的多火力单元责任扇区调整方法。该方法能快速有效地确定多火力单元责任扇区调整方案。     

海量电磁数据中雷达信号的高效分选方法

针对海量电磁数据中雷达信号难以进行快速准确分选的问题,提出一种新的聚类分选方法,即改进k-means算法的Map Reduce并行化实现方法。通过引入初始聚类中心个数k1、最大聚类中心个数kmax和距离门限rt3个参数,克服了k-means算法需要事先确定k值和易受孤立点影响的局限;基于Hadoop平台实现了对改进k-means算法的Map Reduce并行化,克服了k-means算法串行实现时间复杂度高的局限。最后,实验表明改进k-means算法取得了更高的分选准确率,Map Reduce并行化后具有良好的加速比和扩展性,能够很好地对海量电磁数据中雷达信号进行高效分选。     

战场目标情报的模糊聚类分析与Excel实现

为有效地对战争目标情报进行快捷、准确地分析处理,从而确定目标区域战场价值程度,以炮兵某次进攻战斗为战术背景,将敌防御区域按照目标分布特点划分为12个小区域;再根据目标的属性和打分原则,运用打分法分别求出各个小区域的综合得分情况;最后采用模糊聚类分析方法和Excel应用软件对其价值进行分析评估,依据模糊聚类结果从而确定重点区域,为指挥员和决策机关制定正确的策略提供科学的依据。     

开弧段外Laplace方程单层位势解法探讨

由Laplace方程Dirichlet问题产生的第一类积分方程的核具有对数奇异性,并 且积分方程的解在开弧段端点处具有r-1/2的奇异性。为了克服奇异积分计算的困难,将这 种对数奇异性分离出来使用解析积分,其余部分使用数值积分。并用单层位势方法得到该 问题解的近似表达式。     

一类二次微分系统在三次多项式扰动下的极限环估计

计算了一类二次Hamilton微分系统的一阶Mel’nikov函数,通过此方法对该系统在三次多项式扰动下分岔的极限环个数进行了估计。     

改进型灰色聚类法对航电火控系统仿真可信度评估

综合航电火控系统仿真的可信度研究越来越成为航电综合化仿真方面的一个重要研究课题,灰色聚类法是对综合航电火控系统仿真可信度进行评估的一种有效方法,首先对灰色理论和灰色三角白化权函数聚类评估法作了阐述,然后对改进型的灰色三角白化权函数聚类模型进行了重点说明并应用此法对综合航电火控系统进行仿真可信度评估。此方法简单易行,合理性强,为综合航电火控系统仿真可信度评估提供了一种较好的标准。