基于自组织神经网络与遗传算法的边坡稳定性分析方法

将自组织(SOM)神经网络、误差反馈(BP)神经网络和遗传算法(GA)三者结合起来,应用于边坡稳定性分析中.首先推导了基于高斯函数的SOM神经网络过程简化权值求解公式,并采用SOM神经网络对收集到的边坡样本进行归类,降低了学习样本的噪声;然后设计了适用于边坡工程的神经网络结构编码模式;再将GA用于优化BP神经网络结构;最后对优化后的BP神经网络进行了计算.计算结果证明,优化后的BP神经网络在安全系数的拟合以及样本的误差分布方面均有明显的改善.同时,通过与其他类型的神经网络相比较,优化后的BP神经网络准确度较高,用于计算边坡的安全系数误差较小.     

基于BAS-BP模型HMCVT换段液压系统故障的诊断方法

[目的]为了提高液压机械无级变速器(HMCVT)换段液压系统的平稳性和安全性,设计了一种应对换段液压故障的诊断方法。[方法]利用自主研发的液压机械无级变速器试验平台,获得5种油路故障状态模式数据集;通过数据预处理及随机抽取的方法得到120组单一故障样本集和21组组合故障样本集,基于天牛须搜索算法(beetle antennae search, BAS)和BP(back propagation)神经网络,对处理后的120组单一故障样本建立了故障诊断模型;对标准BP神经网络模型和优化型BP神经网络模型进行试验测试和比对研究。[结果]所使用的BAS-BP方法对试验样本实现了5种油路状态模式分类;与标准BP神经网络相比,BAS-BP方法可以更好防止网络受限于局部极小值,且故障诊断正确率提升10%。[结论]与常规优化算法相比较,BAS-BP方法所需训练时间短、收敛速度快,算法运行速率提升85.76%,拥有更好的稳定性和判别精度。特别需要指出的是,该方法对于组合故障的判别仍然有效。     

基于代理模型的气动设计稳健优化方法

为了减少不确定分析的计算量,提出了一种基于代理模型的不确定性气动设计优化方法,其中代理模型主要用于简化不确定分析计算过程.运用拉丁方试验设计和Krig-ing建立了代理模型,用随机参数来表示尺寸误差和飞行条件的变化.基于代理模型,以蒙特卡洛模拟法作为不确定分析方法,求解气动性能的均值和方差.在此基础上定义了气动稳健优化问题的表达式,用遗传算法进行求解,并以某翼型的优化问题对该方法进行验证.结果表明,通过该方法得到的最优解对不确定性的敏感度大大减小,同时在不确定的情况下仍然能满足设计约束条件.     

近红外光谱技术在玉米种子活力检测中的应用研究

利用近红外光谱和BP神经网络建立玉米种子活力的快速无损检测模型。首先通过人工老化将样本按老化程度分为3种级别,分别采集样本的近红外光谱。对原始光谱进行矢量归一化预处理以消除光谱噪声。然后利用主成分分析(PCA)方法提取光谱特征,作为BP神经网络的输入,依据预处理及特征提取构建出BP神经网络种子活力检测模型。试验结果表明,该识别方法的准确率为90.3%,平均识别时间为27.36 ms。研究结果为玉米种子活力的快速无损检测提供了理论依据和实用方法。     

BP神经网络结合正交试验优化海南‘罗非鱼’鱼皮提取胶原蛋白工艺

【目的】正交试验和BP神经网络模型优化鱼皮胶原蛋白提取工艺.【方法】通过层次分析法(AHP)确定海南‘罗非鱼’鱼皮前处理工艺.采用酶提取法提取胶原蛋白,以胶原蛋白提取率为评价指标,正交试验设计考察NaCl浓度、乙酸浓度、提取时间及固液比对提取的影响,筛选最佳提取工艺.正交试验数据作为反向传播神经网络输入,对主要影响因素进行仿真优化.【结果】优化得到的提取工艺条件为NaCl浓度2 mol/L,乙酸浓度0.2mol/L,提取时间24h,固液比1∶20(V/V),检验样本的网络预测值和实际测量值相对误差为5%.【结论】BP神经网络结合正交试验不需要增加试验次数,就能分析酶提取胶原蛋白影响因素的变化规律,找到最佳参数.     

基于时间序列和神经网络的温室传感器节点故障诊断

温室无线传感器网络中故障节点会产生并传输错误数据,不仅消耗节点的能量和带宽,而且导致错误决策。针对此问题研究一种准确判断节点故障状态的方法。采用时序分析和遗传BP神经网络,建立基于时间序列和神经网络的传感器节点故障诊断系统,通过对传感器样本数据进行时序分析,提取模型参数作为特征向量,并以此对遗传BP神经网络进行网络训练,实现传感器节点故障的诊断。试验结果表明：该方法能够有效地识别传感器节点故障类型,15组测试样本的输出矢量与同类故障基准矢量的欧式距离和为0.007,识别正确率为100%。     

空间斜平面弯管轴线几何参数的矢量计算法

提出用矢量法计算空间斜平面弯管轴线几何参数的简捷方法，推导出计算管轴线参数、弯管段设计参数和施工放线参数的所有公式。并给出一实用设计例。     

空间斜平面弯管轴线几何参数的矢量计算法

提出用矢量法计算空间斜平面弯管轴线几何参数的简捷方法，推导出计算管轴线参数、弯管段设计参数和施工放线参数的所有公式。并给出一实用设计例。     

基于均匀设计的种子弹跳滚动位移的试验研究

采用均匀设计方法,对双圆盘开沟器和八字式覆土器作用下种子触土后的弹跳滚动位移进行了试验研究,考察了覆土器参数(覆土距离、覆土板偏置距离和后开口宽度)与种子弹跳滚动位移的关系,建立了覆土器参数、机器速度与玉米、大豆种子弹跳滚动位移之间的回归方程,在机速一定条件下(V=6 km/h),得到了覆土器最优参数:覆土距离305 mm,覆土偏距26 mm,后开口宽63 mm。试验结果对控制株距、提高播种精度具有指导意义。     

基于GA–BP神经网络的番茄应力松弛参数的估计

为了实现机械手在抓取过程中对番茄应力松弛参数的快速准确估计,提出以BP神经网络为核心,遗传算法(GA)对BP神经网络初始权值和阈值进行优化的番茄应力松弛参数的估计方法:以番茄为样本,利用质构仪进行番茄应力松弛试验,并利用三元件广义Maxwell模型来表征番茄的应力松弛特性,通过拟合获取样本数据集;再以抓取力F、变形量D、作用时间t为输入,松弛特性参数E、Ee、η为输出构建BP神经网络模型,使用遗传算法对初始连接权值和阈值进行优化,获取最优参数的GA–BP神经网络估计模型;将该估计模型应用到机械手抓取过程中对番茄应力松弛参数的估计验证。结果表明:番茄应力松弛特性参数E、Ee和η的估计相对误差都在15%以内,且趋于稳定,该估计模型可对番茄应力松弛参数进行在线估计。     

玉米单倍体技术要点及其在育种中的应用

简要介绍玉米单倍体技术的概念、流程、优化内容及其在玉米育种中的应用情况,增进玉米育种研究人员对玉米单倍体技术的认识与了解。玉米单倍体技术可以大大缩短玉米自交系纯化代数,加速种质资源的改良利用创新周期,为育种目标的快速实现提供可能。玉米单倍体育种技术是未来玉米育种中的核心技术,各个环节的优化是提高该技术效率的主要途径。     

中国日光温室结构优化研究现状及发展趋势

日光温室是中国设施农业的重要组成部分。日光温室的结构设计不仅影响内部环境因子和生产效益,而且对温室建造、生产成本及其结构稳定性和耐用性有直接影响。综述了地域和气候约束条件下日光温室主要结构优化设计的研究现状,如跨度、脊高、采光屋面角、采光屋面形状、墙体结构和后屋面结构等,为不同地区日光温室建造提供参考信息。同时,探讨了其计算机辅助结构分析研究状况,并分析了今后的发展趋势和待研究的问题。     

输气管道优化设计新模型

传统的输气管道优化设计模型设计变量多、约束条件多而且复杂,优化速度慢,优化结果不理想.提出了一种新的模型,该模型具有设计变量少、约束条件少而且简单的特点,提高了优化速度.对优化算法进行了改进,使得优化结果为全局最优解.给出了算例,证明输气管道优化设计新模型十分有效.     

卫生筷包装机推筷机构的多目标优化设计

结合卫生筷包装机推筷机构的设计，提出一种用评价函数法结合均匀设计法搜索有效解样本，以各目标与理想点的带权相对距离的均值、均方差最小为准则，决策满意有效解的多目标优化设计的求解方法．     

多目标优化设计的评价函数

针对目前求解多目标优化设计使用的评价函数存在的缺陷，建立多目标优化设计的评价准则，由此而构造一新型的评价函数．理论证明这一评价函数的最优解为多目标优化的有效解，并通过算例分析比较其优越性．     

一种引入反向搜索机制的果蝇优化算法研究

针对基本果蝇优化算法求解复杂优化问题时全局搜索能力差,种群多样性偏低等问题,提出一种引入反向搜索机制的果蝇优化算法（RFOA）。该算法通过在搜索趋于停滞时计算果蝇个体和进化方向的夹角,挑选出一批和进化方向相反的果蝇个体并利用这些个体去探索新的最优解,从而跳出局部最优。通过标准测试函数进行仿真测试,实验结果证明,解决部分较为复杂的优化问题时,RFOA相比其他改进算法可以更有效地避免早熟收敛,加快收敛速度,提高收敛精度。     

西瓜SRAP-PCR程序和体系优化

建立适宜西瓜DNA的SRAP-PCR扩增体系,为西瓜基因图谱的构建和分子标记打下基础。以西瓜中华拳王品种为试验材料,探索了西瓜SRAP-PCR反应程序,并对西瓜SRAP-PCR反应体系的各影响因子进行梯度实验,筛选和建立可扩增多态性高、重复性好、带型清晰的最佳SRAP-PCR反应程序和体系。最佳SRAP-PCR反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,35℃退火1 min,72℃延伸1min,共5个循环;94℃变性1 min,50℃退火1 min,72℃延伸1 min,共35个循环;72℃延伸5 min;4℃保存。最佳SRAP-PCR反应体系(15μl)为:DNA 100 ng,dNTPs 0.3 mmol/L,Mg2+2.0 mmol/L,primer 7.5 pmol/L,Taq polymerase 0.75 U。该程序和体系能很好地满足西瓜基因组SRAP扩增的要求,SRAP标记应用于西瓜遗传研究是可行的。     

非锥凸最优化问题中的可行距离

当一般的非锥凸最优化问题或其对偶不可行时, 通过引入可行距离这一概念, 讨论新系统的可行性,并考察了在新系统中可行距离的性质, 得到了与其等价的可计算的优化形式.     

资源数量有限情况下生产函数的最优解

本文介绍一种在约束条件下的优化分析方法。该方法引入稀缺资源的数量限制,对传统的生产函数分析技术提出了改进。由这种方法所确定的生产函数最优解对生产者决策更具实践意义,有助于予期管理目标的实现。文章较详细地讨论了这种方法的经济学含义,并在最后部分提出了进一步研究的方向。     

小型中央空调系统热经济学优化设计分析

建立了户式中央空调常用制冷剂HCFC22热物性的仿真模型，在VC 环境下编制了仿真程序；提出了户式中央空调系统的热经济学优化方法，对典型的户式中央空调系统进行了热力学和热经济学优化，并对两者优化结果进行了比较。结果表明，户式中央空调系统的热经济学优化方法能够克服热力学优化方法的弊端，有利于减少系统的年生产费用，是一种值得推广使用的新方法。