融合卷积深度置信网络与可拓神经网络的齿轮故障诊断方法

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作者 王体春 夏天 费叶琦 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期2178-2193,共16页

针对齿轮传感器在单通道状态监测中的信息量和可信度不足、噪声干扰及变工况下数据分布差异等问题,提出一种融合增强卷积深度置信网络与自适应加权可拓网络的齿轮箱故障诊断方法。采用压缩感知算法重构收集到的多通道振动数据;通过引入... 针对齿轮传感器在单通道状态监测中的信息量和可信度不足、噪声干扰及变工况下数据分布差异等问题,提出一种融合增强卷积深度置信网络与自适应加权可拓网络的齿轮箱故障诊断方法。采用压缩感知算法重构收集到的多通道振动数据;通过引入软池化层优化的膨胀卷积深度置信网络进行特征提取,并采用注意力机制技术加权融合多通道特征;利用侧距优化的加权可拓神经网络完成齿轮故障分类。最后,通过公开数据集进行验证和对比分析表明,该模型相比卷积神经网络模型、深度置信网络模型、高斯卷积深度置信网络模型等具有更高的识别精度,在噪声干扰和变工况条件下具有良好的故障诊断性能。 展开更多

关键词 深度学习 卷积深度置信网络 可拓神经网络 故障诊断

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可拓神经网络模型的设计与实现 被引量：17

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作者 孙佰清 邢爱国 +1 位作者 张积宾 潘启树 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1156-1159,1191,共5页

为解决BP神经网络模式识别时训练准则和分类准则不一致的问题,采用可拓学的扩缩变换,通过在输出空间中用一个特定区域(称作教师区域)来代替教师信号,极大地提高了可拓神经网络模型的训练速度,同时彻底解决网络训练和实际分类准则不一致... 为解决BP神经网络模式识别时训练准则和分类准则不一致的问题,采用可拓学的扩缩变换,通过在输出空间中用一个特定区域(称作教师区域)来代替教师信号,极大地提高了可拓神经网络模型的训练速度,同时彻底解决网络训练和实际分类准则不一致的问题．计算实例表明,可拓神经网络是一个有效的模式识别工具． 展开更多

关键词 可拓神经网络 菱形思维方法 区域 物元

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可拓神经网络研究综述 被引量：24

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作者 周玉 钱旭 +1 位作者 张俊彩 孔敏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页

介绍了近年来可拓神经网络的发展,对可拓神经网络的基本思想、算法思路、应用研究进行了系统分析,并提出和分析了有待进一步研究的方向和问题。

关键词 可拓学 神经网络 可拓神经网络 算法分析 可拓距离

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可拓神经网络在变压器故障诊断中的应用 被引量：12

4

作者 张俊彩 钱旭 周玉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第7期8-11,共4页

可拓神经网络是一类新的神经网络,它结合了可拓学理论和人工神经网络技术。可拓神经网络已经在模式识别、故障诊断、分类聚类等领域有了成功的应用。针对变压器故障诊断的特点,提出一种基于可拓神经网络的电力变压器故障诊断方法。介绍... 可拓神经网络是一类新的神经网络,它结合了可拓学理论和人工神经网络技术。可拓神经网络已经在模式识别、故障诊断、分类聚类等领域有了成功的应用。针对变压器故障诊断的特点,提出一种基于可拓神经网络的电力变压器故障诊断方法。介绍了可拓神经网络;构造了基于可拓神经网络的故障诊断模型和算法设计,并将其应用到电力变压器的诊断识别;通过仿真实验验证了该方法简单易行、训练误差小、收敛时间快等优点。该方法具有一定的应用及推广能力。 展开更多

关键词 可拓神经网络 变压器 故障诊断 可拓理论

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可拓神经网络模式识别对成品油的鉴别与测量 被引量：4

5

作者 张立国 陈至坤 +3 位作者 王丽 曹丽芳 严冰 王玉田 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2901-2905,共5页

燃油存在"消耗量大"、"相对低质"、"前端缺少清洁"、"末端排放缺乏控制"四大问题,我国的空气污染60%以上来自煤和油的燃烧,雾霾问题很大程度上取决于能源问题。快速准确地实现汽油、柴油、煤... 燃油存在"消耗量大"、"相对低质"、"前端缺少清洁"、"末端排放缺乏控制"四大问题,我国的空气污染60%以上来自煤和油的燃烧,雾霾问题很大程度上取决于能源问题。快速准确地实现汽油、柴油、煤油等成品油的鉴别与测量,对于实施空气污染监测及治理具有重要意义。在精确地表征成品油种类信息的基础上,为了提高网络模型的识别效率,采用主成分分析方法将高维空间进行降维处理。对最常用的三维荧光光谱基于激发-发射矩阵(excitation-emission matrix,EEM)数据进行主成分分析以提取更精细、更深层的特征参量。分类过程中应用交叉验证的方法避免发生"过拟合"现象。设计鉴别和测量双重处理的神经网络,将神经网络模式识别结果反馈到浓度网络的输入端,与相对斜率、综合本底参数、相对荧光强度一起测量相应种类的浓度输出,利用可拓神经网络模式识别技术实现成品油的鉴别与测量。应用可拓神经网络方法实现成品油种类模式识别的平均识别率达到0.99,浓度平均回收率为0.95。模式识别平均耗时为2.5s,仅为PARAFAC模型分析方法的48.5%。该方法显著提高了运算速度,且应用效果理想。需要指出的是,在分析诸如成品油、茶叶、农药等成分复杂的混合物时,应针对具体待测物制作相应的校正样本,用以确保分析的准确性与精度。 展开更多

关键词 三维荧光光谱 成品油 主成分分析 可拓神经网络

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基于阴影集数据选择的可拓神经网络性能改进 被引量：6

6

作者 周玉 钱旭 王自强 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期430-437,共8页

为了改进可拓神经网络的性能,提出一种基于阴影集的数据选择方法.通过该方法获取用于训练可拓神经网络的训练样本,进而改进可拓神经网络的性能.针对可拓神经网络的特点,选择核数据和边界数据作为可拓神经网络的训练样本;利用基于阴影集... 为了改进可拓神经网络的性能,提出一种基于阴影集的数据选择方法.通过该方法获取用于训练可拓神经网络的训练样本,进而改进可拓神经网络的性能.针对可拓神经网络的特点,选择核数据和边界数据作为可拓神经网络的训练样本;利用基于阴影集的数据选择方法,可以自动获取核数据和边界数据.实验结果表明,与传统可拓神经网络相比,改进的可拓神经网络不仅节约了训练时间,而且网络的泛化能力和分类识别准确度得到了有效提高. 展开更多

关键词 可拓神经网络 数据选择 阴影集 训练样本 泛化能力

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可拓神经网络在水质评价中的应用 被引量：6

7

作者 闫英战 杨勇 陈爱斌 《人民长江》 北大核心 2010年第15期27-30,共4页

可拓神经网络是可拓学与人工神经网络的有机结合,能够更好地模拟人脑神经系统思维等智能行为。讨论了神经网络物元模型、神经网络的物元可拓性及基本物元变换,并利用可拓学的扩缩变换,通过在输出空间中用一个区域来代替BP神经网络的训... 可拓神经网络是可拓学与人工神经网络的有机结合,能够更好地模拟人脑神经系统思维等智能行为。讨论了神经网络物元模型、神经网络的物元可拓性及基本物元变换,并利用可拓学的扩缩变换,通过在输出空间中用一个区域来代替BP神经网络的训练停止区域,极大地提高了神经网络的训练速度。以几个主要指标作为衡量水质优劣的标准并作为神经网络的输入样本,建立可拓神经网络训练水质的模型,并与普通BP神经网络进行训练速度和训练效果比较,实验表明,用可拓神经网络对水质的评价效果更为明显。 展开更多

关键词 可拓神经网络 物元 物元变换 水质评价

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基于可拓神经网络的大气污染评估算法研究 被引量：3

8

作者 龙熙华 党婕 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第4期1419-1423,共5页

为提高大气污染评估的准确性,提出了一种基于可拓理论的新兴网络结构———可拓神经网络(extension neural networks,ENN)。它能够解决矛盾的区间分类问题,避免网络陷入局部最优,同时提高了网络训练速度,缩短了运行时间。将北京市12个... 为提高大气污染评估的准确性,提出了一种基于可拓理论的新兴网络结构———可拓神经网络(extension neural networks,ENN)。它能够解决矛盾的区间分类问题,避免网络陷入局部最优,同时提高了网络训练速度,缩短了运行时间。将北京市12个区的历史监测数据作为训练样本,以SO2、NO2和可吸入颗粒物PM10这3种主要污染物作为网络输入,以可拓距离作为度量工具建立并测试网络。仿真结果表明了该算法的可行性和有效性,且在结构与训练速度上明显优于BP网络。 展开更多

关键词 大气污染评估 可拓神经网络 BP网络 空气污染指数 预报

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基于可拓神经网络的排涝泵站主机组动力特性大数据修正方法 被引量：2

9

作者 杨玉泉 张仁贡 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第1期105-110,共6页

为解决泵站主机组真机试验困难,无法获取动力特性方程的技术难题,提出一种通过制造厂家提供的模型运转综合特性曲线获取泵站主机组真机动力特性方程的方法。首先,通过模型运转综合特性曲线获取离散特性数据,对其进行二乘法拟合形成泵站... 为解决泵站主机组真机试验困难,无法获取动力特性方程的技术难题,提出一种通过制造厂家提供的模型运转综合特性曲线获取泵站主机组真机动力特性方程的方法。首先,通过模型运转综合特性曲线获取离散特性数据,对其进行二乘法拟合形成泵站主机组模型动力特性方程;其次,通过真机计算机监控历史数据库和泵站运行管理云端数据库,获取静态运行数据样本,采用3次指数矩阵数据处理方法进行静态点修正,初步获得泵站主机组真机动力特性方程;最后,将可拓理论与神经网络计算方法相结合,创新一种可拓神经网络训练方法,实现对初始泵站主机组真机动力特性方程的动态修正,且该方法具有自适应性、自学习性和可拓性等特点。应用实践表明,三次指数矩阵数据处理方法和可拓神经网络训练方法的创新性结合运用,能够较精确、有效、可靠地获取泵站主机组真机动力特性方程,为整个泵站的安全可靠运行、主机组组合调度和负载优化分配等提供了科学决策依据。 展开更多

关键词 动力特性 安全运行 可拓神经网络 排涝泵站 主机组 大数据

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基于改进的可拓神经网络的人防工程空气质量评估方法的研究 被引量：1

10

作者 王体春 张祥坤 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第1期286-291,共6页

使用可拓神经网络构建人防工程空气质量评估模型,在考虑空气污染因素较多时,训练可拓神经网络的过程运算量大、收敛困难。针对这种情况,引入灰色关联聚类理论,综合考虑空气污染物之间的内在联系,提出了基于灰色关联聚类性能优化的可拓... 使用可拓神经网络构建人防工程空气质量评估模型,在考虑空气污染因素较多时,训练可拓神经网络的过程运算量大、收敛困难。针对这种情况,引入灰色关联聚类理论,综合考虑空气污染物之间的内在联系,提出了基于灰色关联聚类性能优化的可拓神经网络空气质量评估方法。首先,使用灰色关联聚类方法计算空气污染物之间的相关度,并进行聚类分析。然后,针对空气污染物聚类后的结果再利用可拓神经网络空气质量评估模型对人防工程空气质量进行评估。最后,对优化后的模型进行验证分析,结果表明使用灰色关联聚类对空气污染物进行聚类分析,再利用可拓神经网络对人防工程空气质量进行评估,能够保证在运算结果不失真的同时提升可拓神经网络的运算效率,为人防工程空气质量评估提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 人防工程 可拓神经网络 灰色聚类 空气质量评估 模型与算法

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基于可拓神经网络的产品运行状态预测模型

11

作者 王体春 方磊磊 童昌圣 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第12期96-103,共8页

复杂机械产品运行状态预测分析往往准确率较低、推理时间较长、难于推理,难以获得有效结果。为此,给出了基于改进可拓神经网络的复杂机械产品运行状态预测分析模型。提出了改进的可拓距,基于该可拓距构建可拓神经元,建立复杂机械产品运... 复杂机械产品运行状态预测分析往往准确率较低、推理时间较长、难于推理,难以获得有效结果。为此,给出了基于改进可拓神经网络的复杂机械产品运行状态预测分析模型。提出了改进的可拓距,基于该可拓距构建可拓神经元,建立复杂机械产品运行状态分析经典域模型,并对运行数据进行训练,形成复杂机械产品运行状态可拓神经网络预测分析模型。通过具体案例对算法和模型进行验证,并对比BP神经网络,结果表明了模型与算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 预测分析模型 可拓神经网络 运行状态 复杂机械产品

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基于可拓神经网络的火灾探测算法 被引量：7

12

作者 闫浩 王体春 +1 位作者 胡欣欣 谢玉珠 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第6期113-116,共4页

为解决传统单一传感器式的火灾探测器容易造成火灾报警的漏报和误报的问题,采用多传感器信息融合技术,将温度、烟雾浓度和CO浓度等多个参数相结合,进行综合分析,对火灾进行早期预测。采用可拓神经网络作为数据融合算法,以温度、烟雾浓度... 为解决传统单一传感器式的火灾探测器容易造成火灾报警的漏报和误报的问题,采用多传感器信息融合技术,将温度、烟雾浓度和CO浓度等多个参数相结合,进行综合分析,对火灾进行早期预测。采用可拓神经网络作为数据融合算法,以温度、烟雾浓度、CO气体浓度三个物理参量作为输入,以三种火灾预警等级作为输出。通过仿真分析结果表明:火灾正确识别率很高,达到93.9%以上。同时通过与传统BP神经网络的对比,表明可拓神经网络在数据融合的速度和可靠性上有突出的优势,从而使可拓神经网络实际应用于火灾早期预测成为可能。 展开更多

关键词 火灾探测 多传感器信息融合 可拓学 可拓神经网络

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可拓神经网络模型及其股指期货分析研究 被引量：1

13

作者 李秀枝 孟志青 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第B11期440-446,共7页

近年来可拓神经网络(ENNs)在人工智能领域发展迅速,取得了颇为丰富的研究成果。双权可拓神经网络就是这些成果之一。这是一个非常新的课题,有关它在实际应用方面的研究还只是很狭隘地限定在各类诊断之中,因此要丰富这一新兴课题就需要... 近年来可拓神经网络(ENNs)在人工智能领域发展迅速,取得了颇为丰富的研究成果。双权可拓神经网络就是这些成果之一。这是一个非常新的课题,有关它在实际应用方面的研究还只是很狭隘地限定在各类诊断之中,因此要丰富这一新兴课题就需要拓展双权可拓神经网络在其他领域的应用研究。率先拓展了双权可拓神经网络模型在股指期货预测分析领域的应用研究,详细描述了两种双权可拓神经网络结构设计、算法过程,并且通过实验验证了该模型在股指期货预测分析领域的可行性和有效性。 展开更多

关键词 可拓神经网络模型 股指 期货 预测分析

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基于数学形态学和分形理论的电缆局放识别 被引量：8

14

作者 张安安 何嘉辉 +2 位作者 李茜 杨威 赵万明 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期102-109,共8页

为解决电缆附件绝缘缺陷故障类型识别过程复杂、特征选择冗余问题,提出了一种直接利用含噪局部放电信号进行绝缘故障识别的方法。选取3个工频周期内的含噪局放信号作为一个样本,首先采用数学形态学滤波技术进行放电脉冲提取,获得平均放... 为解决电缆附件绝缘缺陷故障类型识别过程复杂、特征选择冗余问题,提出了一种直接利用含噪局部放电信号进行绝缘故障识别的方法。选取3个工频周期内的含噪局放信号作为一个样本,首先采用数学形态学滤波技术进行放电脉冲提取,获得平均放电量和放电次数两个统计特征;利用Hurst指数对局放信号分形性进行判断,若条件满足,直接求取其盒维数作为一个分形特征;最后将3个特征导入可拓神经网络进行模式识别,验证该方法的可行性和有效性。结果表明:平均放电量、放电次数和盒维数3个特征具有较强的可分性,解决了特征选择冗余问题;可拓神经网络能较好地识别出不同类型的绝缘缺陷,识别率高于基于支持向量机和BP神经网络的同类方法。 展开更多

关键词 盒维数 可拓神经网络 分形理论 HURST指数 数学形态学 局部放电

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水质痕量石油类污染物分类识别方法 被引量：3

15

作者 苑媛媛 王书涛 +1 位作者 孔德明 潘钊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期161-167,共7页

基于水质中石油类污染物的强荧光特性,构建了荧光检测实验系统,分别以50种不同浓度的汽油、柴油、煤油和机油的水溶液为测量样本,分析了其荧光特性.由于四者荧光峰位置相似,很难直接识别,提出了一种运用神经网络进行模式识别的新方法,... 基于水质中石油类污染物的强荧光特性,构建了荧光检测实验系统,分别以50种不同浓度的汽油、柴油、煤油和机油的水溶液为测量样本,分析了其荧光特性.由于四者荧光峰位置相似,很难直接识别,提出了一种运用神经网络进行模式识别的新方法,将主成分分析法(PCA)和可拓神经网络(ENN)相结合对输入矢量进行降维并进行分类识别.结果表明,该方法与ENN和PCA-BP算法相比,迭代数由265降低到60;识别离差平方和由0.236 5降到0.014 5;识别效率由72.50%提升到96.25%;识别精度可达10-6级别.PCA-ENN算法具有较高的识别精度和识别效率,同时也可用于水质中其它痕量有机物质的光谱识别. 展开更多

关键词 石油类污染物 可拓神经网络 主成分分析 三维荧光光谱 分类识别

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基于MDP-ISAP的ENN分类算法及其应用 被引量：1

16

作者 夏崇坤 苏成利 +1 位作者 曹江涛 李平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第9期1958-1964,共7页

针对可拓神经网络(ENN)对复杂样本数据分类效果较差的问题,提出一种融合边界判别投影(MDP)和改进半监督近邻传播(ISAP)的新型ENN分类算法。首先,使用边界判别投影对原始数据进行降维,提取关键特征。其次,在低维特征空间进行聚类分析,利... 针对可拓神经网络(ENN)对复杂样本数据分类效果较差的问题,提出一种融合边界判别投影(MDP)和改进半监督近邻传播(ISAP)的新型ENN分类算法。首先,使用边界判别投影对原始数据进行降维,提取关键特征。其次,在低维特征空间进行聚类分析,利用近邻传播聚类筛选出有效训练样本,并通过ISAP聚类寻优获得样本类中心,作为初始类中心,在此基础上构建新的分类器。最后,将其应用于复杂化工过程中高密度聚乙烯(HDPE)的熔融指数预测,取得了较好效果。 展开更多

关键词 可拓神经网络 边界判别投影 降维 近邻传播算法 HDPE过程 预测

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