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基于遗传算法与神经网络的逆向侵蚀管涌通道表征方法
1
作者 梁越 饶育锋 +5 位作者 赵卓越 许彬 杨晓霞 夏日风 邓惠丹 RASHID Hafiz Aqib 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期323-336,共14页
堤防是应用最广泛且有效的防洪工程措施之一。然而,由于堤防老化、加固措施不力以及复杂的地质条件,在汛期常发生管涌等险情,导致重大且往往难以修复的损失。以双层堤基逆向侵蚀管涌(backward erosion piping,简称BEP)为研究对象,开展... 堤防是应用最广泛且有效的防洪工程措施之一。然而,由于堤防老化、加固措施不力以及复杂的地质条件,在汛期常发生管涌等险情,导致重大且往往难以修复的损失。以双层堤基逆向侵蚀管涌(backward erosion piping,简称BEP)为研究对象,开展遗传算法(genetic algorithm,简称GA)优化的反向传播(back propagation,简称BP)神经网洛对逆向侵蚀管涌通道进行刻画研究。主要研究工作及成果包括:(1)通过非均质含水层中BEP的数值模拟构建训练数据集,并利用室内沙槽管涌试验验证了该数据集的可靠性;(2)从BEP室内试验的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组数据中提取水头H和渗透系数K数据,进行数据集扩充,并优化GA-BP模型以表征I组试验结果,结果表明优化后的模型能更准确地刻画K≤1.0 cm/s的区域;(3)利用优化后的GA-BP模型表征BEP通道的发展过程。结果表明,该模型能准确捕捉总体发展趋势,但在表征通道位置和尺寸方面与实际条件仍存在微小偏差。综上所述,研究为表征BEP提供了有效工具,并证明了GA-BP网络模型在该领域的实际应用潜力。 展开更多
关键词 逆向侵蚀管涌 管涌通道 BP神经网络 遗传算法 渗透系数
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改进麻雀算法优化神经网络的锂电池荷电状态估计
2
作者 刘爱芳 贾振华 +2 位作者 岳喜凯 李晓杰 彭星渊 《北京化工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期103-114,共12页
锂电池荷电状态(SOC)是电池管理系统(BMS)最核心的状态参数之一,准确估算电池SOC对电动汽车的发展具有重要意义。传统方法严重依赖于电池模型的准确度,不能很好地适应电池的高度非线性和时变特性。随着深度学习理论的发展,基于神经网络... 锂电池荷电状态(SOC)是电池管理系统(BMS)最核心的状态参数之一,准确估算电池SOC对电动汽车的发展具有重要意义。传统方法严重依赖于电池模型的准确度,不能很好地适应电池的高度非线性和时变特性。随着深度学习理论的发展,基于神经网络的估算方法得到了广泛应用。提出一种基于混沌映射、正余弦算法和萤火虫扰动方法改进麻雀算法优化反向传播(back propagation,BP)神经网络(ISSA-BP)模型,用于高精度估算SOC。采用马里兰大学多种复杂工况及不同温度下的公开实验数据集对ISSA-BP模型进行验证,从平均绝对误差、均方误差以及均方根误差的角度对预测结果进行评价。结果表明,在多种工况及温度条件下ISSA-BP模型对SOC的估计误差均能控制在2%之内,相比于单一的神经网络模型具有更好的精度,且具有良好的鲁棒性和泛化能力。 展开更多
关键词 动力电池 Tent混沌映射 正弦余弦算法 萤火虫扰动 反向传播(BP)神经网络 麻雀算法
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警觉度影响下矿工风险感知能力识别模型
3
作者 田水承 李红妍 +3 位作者 石炎彬 田方圆 王亚娟 段梦菲 《中国安全科学学报》 北大核心 2026年第2期1-8,共8页
为探究矿工警觉度对风险感知的影响规律,基于文献调研,设计开展矿工警觉度测试与风险感知试验,采集被试的近红外信号、行为与外周生理数据,运用正态性检验、单因素方差分析(ANOVA)等方法,探究不同警觉度矿工的风险感知差异性;优选13项... 为探究矿工警觉度对风险感知的影响规律,基于文献调研,设计开展矿工警觉度测试与风险感知试验,采集被试的近红外信号、行为与外周生理数据,运用正态性检验、单因素方差分析(ANOVA)等方法,探究不同警觉度矿工的风险感知差异性;优选13项显著差异指标作为特征指标,引入正弦混沌映射麻雀搜索算法优化反向传播神经网络(Sine-SSA-BP),构建矿工风险感知能力分类识别模型。结果表明:矿工警觉度对风险感知能力存在显著影响,警觉度升高,矿工风险感知正确率显著提升;随着矿工警觉度的升高,矿工的背外侧前额叶区域以及额极区激活指数β值具有显著差异,皮肤电(EDA)中的皮肤电导平均值(SC_mean)显著升高,心率变异性(HRV)中的平均心跳间期(Mean_IBI)、心跳R-R间期标准差(SDNN)、连续心跳间期差值均方根(RMSSD)显著降低,平均心率(Mean_HR)显著升高;构建的矿工风险感知能力分类识别模型综合性能最优,准确率高达92.30%,模型具备较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 警觉度 矿工 风险感知能力 识别模型 功能性近红外光谱技术(fNIRS) 正弦混沌映射麻雀搜索算法优化反向传播神经网络(Sine-SSA-BP)
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基于MOJS算法和BP神经网络的剩磁式单稳态操动机构结构及励磁电路优化设计
4
作者 李培源 刘晓明 +1 位作者 陈海 郑佳圆 《真空科学与技术学报》 北大核心 2026年第1期91-100,共10页
为提升真空断路器中剩磁式单稳态操动机构的性能,建立了磁滞特性与驱动电路暂态响应耦合的场-路联合有限元分析模型。构建了以操动机构结构参数与励磁电路参数为输入层,合闸保持力、合闸末平均速度及分闸响应时间为输出层的反向传播神... 为提升真空断路器中剩磁式单稳态操动机构的性能,建立了磁滞特性与驱动电路暂态响应耦合的场-路联合有限元分析模型。构建了以操动机构结构参数与励磁电路参数为输入层,合闸保持力、合闸末平均速度及分闸响应时间为输出层的反向传播神经网络(BPNN)预测模型。误差分析结果表明,该预测模型能够通过严谨的统计验证,准确刻画输入变量与输出响应之间的定量关系。此外,采用多目标水母搜索(MOJS)算法与BPNN预测模型相结合的优化方法,对操动机构进行了结构优化。优化后样机的实验验证结果显示:合闸保持力提升了12.4%,合闸末平均速度降低了17.6%,分闸响应时间缩短了4.5%,验证了所提方法的有效性与优化效果。 展开更多
关键词 单稳态剩磁式操动机构 真空断路器 多目标水母优化算法 反向传播神经网络
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基于GOA-BP的海域蒸发波导智能预报方法
5
作者 文凯 闫晓龙 廖希 《电波科学学报》 北大核心 2026年第1期187-196,共10页
面向对流层超视距通信对大区域高分辨率蒸发波导高度的精确性预报需求,提出了一种融合塘鹅优化算法(gannet optimization algorithm, GOA)和反向传播(back propagation, BP)神经网络的预报模型,即GOABP模型。首先利用天气研究和预报模型... 面向对流层超视距通信对大区域高分辨率蒸发波导高度的精确性预报需求,提出了一种融合塘鹅优化算法(gannet optimization algorithm, GOA)和反向传播(back propagation, BP)神经网络的预报模型,即GOABP模型。首先利用天气研究和预报模型(weather research and forecasting model, WRF)中尺度数值模式,获得区域环境气象参数;其次,结合美国海军研究生院NPS模型预报蒸发波导高度,构建出包含环境信息与蒸发波导高度预报值的联合数据集;再次,引入GOA优化BP神经网络的初始参数,显著增强模型的全局搜索能力和收敛速度,规避传统BP神经网络易于陷入局部最优解的缺陷;最后,经过训练得到GOA-BP模型。实验表明,GOABP模型决定系数达到0.972 1,验证均方根误差(root mean square error, RMSE)平均值为2.24 m,说明GOABP模型能够更准确有效地预报蒸发波导高度。本文方法可为超短波/微波超视距雷达和无线电通信系统规划和应用提供参考。 展开更多
关键词 蒸发波导预报 WRF NPS模型 反向传播(BP)神经网络 塘鹅优化算法(GOA)
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基于GA-BP神经网络的12Cr1MoV晶粒尺寸激光超声识别研究
6
作者 王钳华 严祯荣 +4 位作者 王化南 霍元明 安壮壮 陈乐 李森林 《激光技术》 北大核心 2026年第1期147-154,共8页
为了解决高温高压服役条件下12Cr1MoV主蒸汽管道表面微损伤的非接触式识别技术难题,通过固溶加热法,获得了模拟长期服役主蒸汽管道表面晶粒胀粗的试样,采用一种激光超声表面波特征参数表征晶粒尺寸的方法,建立了激光超声波声速及衰减系... 为了解决高温高压服役条件下12Cr1MoV主蒸汽管道表面微损伤的非接触式识别技术难题,通过固溶加热法,获得了模拟长期服役主蒸汽管道表面晶粒胀粗的试样,采用一种激光超声表面波特征参数表征晶粒尺寸的方法,建立了激光超声波声速及衰减系数的表面晶粒尺寸表征模型,这两种模型的预测相对误差与决定系数R2分别为2.2%、0.81和22.4%、0.91;再结合遗传算法优化的反向传播神经网络,建立了以超声声速和衰减系数作为输入特征、表面晶粒尺寸作为输出特征的参数表征模型。结果表明,该模型的预测误差和决定系数R2分别为4.5%、0.99,提高了声速法中输入与输出特征关联的显著性,降低了衰减法的预测误差,验证了遗传算法优化的反向传播神经网络识别在晶粒尺寸表征中的优势。该研究为高温高压环境下主蒸汽母管表面组织损伤的在线监测提供了技术支撑。 展开更多
关键词 信息光学 晶粒尺寸 基于反向传播的遗传算法神经网络 激光超声 12CR1MOV
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侧向多开口地铁列车和隧道温度特征参数预测
7
作者 吴振坤 彭敏 +2 位作者 朱国庆 刘璐 秦东子 《中国安全科学学报》 北大核心 2026年第1期130-137,共8页
为解决现有地铁列车和隧道火灾预测方法大多依赖于物理模型和经验公式而导致预测精度不足的问题,从人工智能角度出发,基于遗传算法(GA)优化反向传神经网络(BPNN),构建GA-BPNN网络模型;利用GA对BPNN的权重和阈值进行全局寻优;训练与预测... 为解决现有地铁列车和隧道火灾预测方法大多依赖于物理模型和经验公式而导致预测精度不足的问题,从人工智能角度出发,基于遗传算法(GA)优化反向传神经网络(BPNN),构建GA-BPNN网络模型;利用GA对BPNN的权重和阈值进行全局寻优;训练与预测车厢与隧道顶棚温度分布,智能反演火灾温度场。结果表明:GA-BPNN模型对车厢温度预测的平均绝对误差(MAE)为8.17,均方根误差(RMSE)为9.76,决定系数R^(2)为0.99;隧道温度预测的MAE为3.95,RMSE为5.63,R^(2)为0.98。通过对比发现,GA-BPNN模型在准确性和泛化能力上都优于传统BPNN模型。 展开更多
关键词 侧向多开口 地铁列车 温度预测 特征参数 反向传播神经网络(BPNN) 遗传算法(GA)
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基于DOA-XGBoost高效优化算法的风机基础力学参数反演方法
8
作者 梁贤哲 叶恺 +3 位作者 胡之晨 苏国韶 李鑫丞 陈贤杰 《水力发电》 2026年第1期105-111,共7页
针对时变风荷载下风机基础力学参数难以快速确定的问题,提出了一种融合梦境优化算法(DOA)与极端梯度提升(XGBoost)的风机基础力学参数反演方法。该方法以风机基础变形监测数据与数值模拟结果的时间序列均方根误差最小化为目标函数,利用... 针对时变风荷载下风机基础力学参数难以快速确定的问题,提出了一种融合梦境优化算法(DOA)与极端梯度提升(XGBoost)的风机基础力学参数反演方法。该方法以风机基础变形监测数据与数值模拟结果的时间序列均方根误差最小化为目标函数,利用DOA强大的全局搜索能力进行参数寻优。在寻优过程中,将积累历史样本数据用于训练XGBoost代理模型,以加速优化进程。基于数学测试函数的验证表明,与DOA相比,DOA-XGBoost算法显著提高全局寻优效率,同时大幅减少函数调用次数。在陆上风机案例中,该方法具有参数反演效率高、实用性强的特点,为时变风荷载作用下风机基础力学参数的高效确定提供了一个可靠的解决方案。 展开更多
关键词 风机基础 参数反演 基础变形 优化算法 DOA-XGBoost算法
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分布式合成孔径雷达前视高分辨成像算法
9
作者 张彬 许高添 +2 位作者 张廷豪 李志辉 何宏强 《系统工程与电子技术》 北大核心 2026年第1期119-131,共13页
针对一发多收前视成像,传统算法涉及的椭圆坐标系难以保持波数矢量正交分解,加剧了波数谱形状和范围的不规则性,降低了多平台图像融合性能和运动误差估计精度。为此,设计一种多中心极坐标系,保证一发多收前视构型下波数矢量的正交分解,... 针对一发多收前视成像,传统算法涉及的椭圆坐标系难以保持波数矢量正交分解,加剧了波数谱形状和范围的不规则性,降低了多平台图像融合性能和运动误差估计精度。为此,设计一种多中心极坐标系,保证一发多收前视构型下波数矢量的正交分解,保持波数谱形状和范围的规则性。结合快速后向投影算法中的频谱递归融合策略,重新设计频谱处理函数来精确和快速融合多平台图像。仿真结果表明,在满足频谱无混叠条件时,所提方法相较于传统方法所需的图像采样率更低,图像融合效率更高。在理想采样条件下,所提算法的图像融合精度相比传统方法更高。仿真实验验证该算法在提升成像质量和融合效率方面的有效性,为分布式合成孔径雷达前视高分辨成像提供一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 快速后向投影算法 分布式合成孔径雷达 一发多收 波数矢量分解 频谱递归融合
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基于海鸥算法的电力系统谐振自适应抑制
10
作者 杨康 倪杰 +2 位作者 周航 李蓝青 李言 《电子设计工程》 2026年第5期137-141,共5页
为了在降低电力系统损耗的同时有效控制系统谐振,提出基于海鸥算法的电力系统谐振自适应抑制方法。利用并联式有源滤波器(APF)检测电力系统中的低次谐波,实时监测并反馈滤波电容中的电流变化,生成反向补偿电流。构建以最大化抑制输出响... 为了在降低电力系统损耗的同时有效控制系统谐振,提出基于海鸥算法的电力系统谐振自适应抑制方法。利用并联式有源滤波器(APF)检测电力系统中的低次谐波,实时监测并反馈滤波电容中的电流变化,生成反向补偿电流。构建以最大化抑制输出响应幅值为目标,同时满足衰减系数、幅值误差、滤波电容等约束条件的LCL滤波器优化数学模型。采用海鸥算法求解该模型,利用优化后的LCL滤波器将反向补偿电流引入APF控制回路,通过反向补偿电流动态调整APF输出,实现电力系统谐振自适应抑制。实验结果表明,该方法可有效抑制电力系统谐振,使5次、10次谐波电流分别降低至0.076%、0.095%,证实了优化后的LCL滤波器在谐振抑制方面表现出色。 展开更多
关键词 海鸥算法 谐振抑制 有源滤波器 谐波 电容电流反馈 APF控制回路
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基于BP-Adaboost的变转速泵控缸系统位移软测量
11
作者 许弘焜 张树忠 +3 位作者 国钰 王亚兵 凌泽懿 阮玉镇 《福建理工大学学报》 2026年第1期90-94,102,共6页
针对传统位移传感器测量液压缸位移存在的不足以及变转速泵控差动缸系统的非线性特征,采用基于自适应提升算法与反向传播神经网络相结合(back propagation neural network-adaptive boosting algorithm,BP-Adaboost)的方法进行位移软测... 针对传统位移传感器测量液压缸位移存在的不足以及变转速泵控差动缸系统的非线性特征,采用基于自适应提升算法与反向传播神经网络相结合(back propagation neural network-adaptive boosting algorithm,BP-Adaboost)的方法进行位移软测量。首先,利用MATLAB/Simulink搭建变转速泵控差动缸液压系统模型和机械臂机械模型,并与试验结果对比,证明了模型的准确性。其次,基于软测量原理分别搭建BP神经网络软测量模型和BP-Adaboost神经网络软测量模型;将已验证的泵控缸模型与20 t挖掘机机械模型相结合,以该挖掘机铲斗的装卸不同物料为例,通过批量仿真获取数据集。最后,对所搭建的两个神经网络模型的铲斗位移软测量结果进行对比分析。结果表明:BP-Adaboost神经网络在约800 mm的行程中的位移软测量的平均误差和最大误差分别为0.9 mm和9.6mm,与BP相比分别降低了47.1%和50.8%,提高了预测的鲁棒性和泛化性。 展开更多
关键词 位移软测量 变转速泵控系统 反向传播神经网络 自适应提升算法 液压挖掘机
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基于鲸鱼优化算法-反向传播神经网络的钢筋混凝土耐久性预测 被引量：1
12
作者 冯琼 谢晓扬 +2 位作者 王鹏辉 乔宏霞 马云霞 《吉林大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第7期2276-2285,共10页
本文研究通过配合比设计提高钢筋混凝土的耐久性,设计拓扑结构为6-14-2的鲸鱼优化算法-反向传播神经网络模型。模型数据集共100*2组数据,其中60*2组数据用于建立模型,40*2组数据用于验证模型。通过对比反向传播神经网络模型与鲸鱼优化算... 本文研究通过配合比设计提高钢筋混凝土的耐久性,设计拓扑结构为6-14-2的鲸鱼优化算法-反向传播神经网络模型。模型数据集共100*2组数据,其中60*2组数据用于建立模型,40*2组数据用于验证模型。通过对比反向传播神经网络模型与鲸鱼优化算法-反向传播神经网络模型的预测性能,表明鲸鱼优化算法可以显著提高反向传播神经网络模型的预测性能。鲸鱼优化算法-反向传播神经网络模型预测T_(1)性能指标的均值分别为R^(2)=0.90、RMSE=33.92、MAPE=0.06、MAE=27.31;T_(2)性能指标的均值分别为R^(2)=0.90、RMSE=29.75、MAPE=0.04、MAE=23.81。可知,鲸鱼优化算法-反向传播神经网络模型可以有效预测钢筋混凝土的耐久性。 展开更多
关键词 土木工程材料 钢筋混凝土耐久性 腐蚀电流密度 混凝土损伤度 鲸鱼优化算法-反向传播神经网络
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无人机平台单天线合成孔径全球导航卫星系统干扰源定位方法
13
作者 王璐 王轩 吴仁彪 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第10期3759-3771,共13页
被动合成孔径(PSA)技术在干扰源定位中具有广泛应用前景。针对低空低速无人机平台下全球导航卫星系统(GNSS)干扰源定位问题,该文提出一种基于无人机平台单天线合成孔径的GNSS干扰源定位方法。首先将不同类型干扰去基带调制,得到统一的... 被动合成孔径(PSA)技术在干扰源定位中具有广泛应用前景。针对低空低速无人机平台下全球导航卫星系统(GNSS)干扰源定位问题,该文提出一种基于无人机平台单天线合成孔径的GNSS干扰源定位方法。首先将不同类型干扰去基带调制,得到统一的信号表示;其次基于斜距精确表示的距离多普勒(RD)算法实现距离搜索与方位聚焦,获取粗定位结果;然后基于该结果构建高分辨率网格并运用后向投影(BP)算法得到代价函数;最后对代价函数进行峰值搜索,得到最终定位结果。仿真实验表明,所提算法能够实现高精度定位且性能稳定。 展开更多
关键词 干扰源定位 被动合成孔径 距离多普勒算法 后向投影算法
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交通荷载下场地振动响应及衰减预测模型
14
作者 许浩 石晨昕 +2 位作者 何文福 赵慧玲 詹浩南 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1007-1022,共16页
重载汽车引起的场地振动在产生和传递过程中受车重、车速、路面不平顺等级、土体参数等多场耦合影响,其传递衰减规律不明且难以准确预测.探讨了车重、车速、路面不平顺等级、土体参数与振动衰减性能之间的关系,首先基于数值模型建立了... 重载汽车引起的场地振动在产生和传递过程中受车重、车速、路面不平顺等级、土体参数等多场耦合影响,其传递衰减规律不明且难以准确预测.探讨了车重、车速、路面不平顺等级、土体参数与振动衰减性能之间的关系,首先基于数值模型建立了车致振动数据库,随后采用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化误差反向传播(back propagation,BP)神经网络训练得到交通荷载下不同场地振动响应及衰减规律的预测模型SSA-BP,并基于博弈论的SHAP(Shapley additive explanation)算法进行模型可解释性分析.研究结果表明:数值模型能够准确模拟重载汽车引起的地面振动传播,与原位试验数据在时域和频域特性上高度一致;BP模型在处理高离散性数据时预测误差超过10%,而SSA-BP模型对各类数据集均保持较高预测精度;粉土环境下车速对周围环境产生的振动加速度影响相关性最大,黏土、砾石环境下距振动源距离对周围环境产生的振动加速度影响相关性最大.SHAP值分析显示,随剪切波速的减小,车速影响呈先减小后增大的趋势,而车重和路面不平顺等级的影响呈逐渐增大的趋势. 展开更多
关键词 交通荷载 振动衰减 SSA-BP预测模型 可解释机器学习
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采用混合算法优化的桥式起重机负载运动轨迹BP-PID控制仿真研究
15
作者 岑华 崔治 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第5期753-757,789,共6页
随着工业领域的不断发展,桥式起重机在物料搬运等方面发挥着至关重要的作用。然而,其负载运动轨迹的精确控制是当前研究的问题之一。对此,提出了桥式起重机负载运动轨迹反向传播比例积分微分(BP-PID)控制优化方法。构建出了桥式起重机... 随着工业领域的不断发展,桥式起重机在物料搬运等方面发挥着至关重要的作用。然而,其负载运动轨迹的精确控制是当前研究的问题之一。对此,提出了桥式起重机负载运动轨迹反向传播比例积分微分(BP-PID)控制优化方法。构建出了桥式起重机平面模型,推导其运动学方程式。结合反向传播(BP)神经网络和比例积分微分(PID)控制技术,利用BP神经网络强大的非线性映射能力和自学习能力,并根据学习结果实时优化PID控制器的参数。采用人工蜂群算法和差分进化算法对BP-PID控制方法进行优化,从而快速地搜索到最优控制参数。运用Matlab软件对桥式起重机负载运动轨迹展开仿真操作,与优化前输出结果实施对比分析。结果表明:采用混合算法优化BP-PID控制方法,在减小轨迹跟踪误差方面表现出色,能使桥式起重机负载运动轨迹更加符合预期,提升了系统的控制精度和稳定性。 展开更多
关键词 混合算法 桥式起重机 BP-PID控制 误差 仿真
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基于PSO-BP神经网络模型的浸胶竹束干燥过程含水率预测 被引量：2
16
作者 王晓曼 吕建雄 +5 位作者 李贤军 吴义强 李新功 郝晓峰 乔建政 徐康 《林业科学》 北大核心 2025年第5期187-198,共12页
【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测... 【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测数据,以干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率为输入变量,干燥过程含水率为输出变量,制作数据集。将数据集划分为训练集(308个测试数据,占总数据量的70%)、验证集(66个测试数据,占总数据量的15%)和测试集(66个测试数据,占总数据量的15%),采用粒子群优化算法(PSO)优化反向传播(BP)神经网络初始权重与阈值,构建PSO-BP神经网络预测模型,并进行验证分析。【结果】PSO-BP神经网络模型具有较强的预测能力,在模型测试集中,决定系数(R^(2))、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和剩余预测残差(RPD)分别达0.98、1.27、3.73和7.96。相较BP神经网络,PSO-BP神经网络的R^(2)和RPD分别提高6.53%和110.2%,MSE和MAE分别降低54.0%和71.86%。模型验证表明,干燥温度和铺装方式是影响浸胶竹束干燥过程含水率变化的主要因素,二者对PSO-BP神经网络模型预测结果影响显著。干燥温度为60℃时,在4种不同铺装方式下PSO-BP神经网络模型展现出较好预测效果,其R^(2)均超过0.969且MSE均低于3;铺装层数为3时,在4种不同干燥温度下PSO-BP神经网络模型表现最佳,其R^(2)均超过0.99且MSE均低于2。干燥时间和浸胶竹束初始含水率对PSO-BP神经网络模型预测结果影响不显著。【结论】PSO-BP神经网络模型在浸胶竹束干燥过程含水率预测中表现出准确性,可有效解决传统BP神经网络预测误差大、收敛速度慢等问题,为浸胶竹束高质高效干燥提供技术支撑。 展开更多
关键词 浸胶竹束 干燥 含水率 粒子群优化算法 反向传播 神经网络
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基于融合注意力机制BP神经网络的深基坑变形预测方法
17
作者 张明聚 秦胜旺 +3 位作者 李鹏飞 葛辰贺 杨萌 谢治天 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期95-104,共10页
针对单一反向传播(Back Propagation,BP)神经网络预测基坑开挖变形时泛化性差及容易出现局部最优解的问题,分别采用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行优化,并融合注意力机制(Attention... 针对单一反向传播(Back Propagation,BP)神经网络预测基坑开挖变形时泛化性差及容易出现局部最优解的问题,分别采用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行优化,并融合注意力机制(Attention)组合成GA-Attention-BP和PSO-Attention-BP神经网络模型.依托南京双子座基坑工程,采用PLAXIS 2D模拟了680组不同工况下围护结构及地表的变形特征,并结合20组南京地区基坑实测监测数据作为数据集,以均方误差(Mean Squared Error,MSE)、平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)和决定系数(RSquare,R2)作为评价指标,将不同神经网络的预测值和实际监测值进行对比.研究结果表明:GAAttention-BP和PSO-Attention-BP的MSE分别为3.47和3.22,MAE分别为1.59和1.47,R2分别为0.93和0.96,较BP和Attention-BP神经网络有较大的性能提升,预测效果较好;基于注意力机制的权重分配结果表明,基坑深度和地下连续墙的宽度对围护结构变形的影响最为显著,其权重系数分别高达1.33和1.17. 展开更多
关键词 深基坑工程 数值模拟 注意力机制 反向传播 遗传算法 粒子群算法
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多种策略改进的黏菌算法
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作者 王晓磊 庞娜 刘历波 《计算机与数字工程》 2025年第2期308-313,357,共7页
针对黏菌算法易陷入局部最优停滞,收敛速度慢等问题,提出了基于多种混合策略改进的黏菌算法。首先采用混沌映射初始化种群,增加种群的多样性;在黏菌个体更新位置引入自适应可调节反馈因子协调算法的全局探索与局部开发能力;将教与学优... 针对黏菌算法易陷入局部最优停滞,收敛速度慢等问题,提出了基于多种混合策略改进的黏菌算法。首先采用混沌映射初始化种群,增加种群的多样性;在黏菌个体更新位置引入自适应可调节反馈因子协调算法的全局探索与局部开发能力;将教与学优化算法中的随机性学习策略与黏菌算法结合,避免算法在全局的盲目寻优;利用Lévy飞行的变异机制的变异操作,使得算法跳出局部最优。对八个标准的测试函数对改进算法进行寻优性能测试,结果表明,改进后的算法鲁棒性强,寻优精度强,寻优速度快。选取了经典的桁架结构优化问题用算法进行求解,该算法在桁架结构优化设计中优于其他算法,运行更少的迭代次数达到目标函数。 展开更多
关键词 黏菌算法 混沌映射 反馈因子 随机学习策略 莱维飞行 测试函数 桁架优化
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CT成像算法在核燃料组件成像检测中的应用
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作者 孙尔雁 何高魁 +1 位作者 张向阳 张思颖 《无损检测》 2025年第6期1-8,共8页
探讨了滤波反投影法和代数迭代重建算法在核燃料组件CT成像中的应用,重点分析了扫描帧数、噪声及伪影校正对成像质量的影响。首先,对压水堆核燃料组件的CT扫描结果进行了模拟,分析了滤波反投影法在不同扫描帧数下的成像质量。结果表明,... 探讨了滤波反投影法和代数迭代重建算法在核燃料组件CT成像中的应用,重点分析了扫描帧数、噪声及伪影校正对成像质量的影响。首先,对压水堆核燃料组件的CT扫描结果进行了模拟,分析了滤波反投影法在不同扫描帧数下的成像质量。结果表明,随着帧数的增加,图像质量显著提升,条状伪影逐渐减弱。针对CT图像中的常见环状伪影,研究了双边滤波与高斯滤波的校正效果,发现双边滤波在边缘保留方面优于高斯滤波。此外,采用迭代重建算法对带有本底噪声的图像进行重建,验证了其内在的滤波功能及其对噪声抑制的有效性。通过调整迭代步长(松弛因子)和正则化参数,进一步提升了图像质量,同时保留了图像的细节结构。试验结果表明,迭代算法在抑制噪声和环状伪影方面具备优势,但在细节保留上不及滤波反投影法。该结果可为核燃料组件的高精度CT成像提供有效参考。 展开更多
关键词 滤波反投影算法 迭代成像算法 核燃料组件成像 稀疏视图CT
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基于海鸥算法的BP-PID架类作物施药控制系统研究 被引量：1
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作者 白鑫 李海虹 孙胜 《农机化研究》 北大核心 2025年第9期208-215,共8页
为提高架类作物喷雾装备作业的精准化,设计了一种基于BP神经网络PID自适应控制的喷雾控制系统。以速度和流量传感器检测到的数据为依据,运用BP神经网络自主学习能力调整PID参数,完成快速稳定调节机具速度所对应流量的目标,并采用改进海... 为提高架类作物喷雾装备作业的精准化,设计了一种基于BP神经网络PID自适应控制的喷雾控制系统。以速度和流量传感器检测到的数据为依据,运用BP神经网络自主学习能力调整PID参数,完成快速稳定调节机具速度所对应流量的目标,并采用改进海鸥优化算法(SOA)对神经网络的初值进行筛选,解决神经网络初值敏感的问题;在MATLAB/Simulink上对SOA-BP控制系统进行建模仿真,与模糊PID、控制传统PID控制进行对比分析,仿真结果表明,SOA-BP控制系统的调节时间为4.69 s,小于传统PID控制的调节时间7.41 s和模糊PID控制的调节时间4.93 s,且改进BP神经网络自适应控制方法的超调量,减少到1.63%,稳态误差为0.26%,均优于另两种方法。在田间试验过程中,设计了恒定车速与动态车速两种运行状态下的试验,恒定车速下变量喷雾系统达到稳定运行的调节耗时为7.81 s;分别在两种运行状态下进行5次试验,其实测流量与需求流量均有较好的拟合,单位面积喷洒量误差均小于6%。 展开更多
关键词 变量喷雾系统 变挡位跟随控制 控制算法 改进SOA算法 反向传播神经网络
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