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首页随机参数调改进的RMBP算法:优化神经网络学习性能
本文主要探讨了"基于随机参数调整的改进反向传播学习算法"这一主题,针对传统的BP(反向传播)神经网络在学习过程中容易陷入局部极小点的问题,提出了一种创新的学习算法——RMBP算法。RMBP算法的核心在于增加学习参数调整中的随机性,这使得网络在训练过程中能够更灵活地跳出局部最优区域,从而更好地沿着梯度下降的方向寻找全局最小值。 通过对比实验,特别是在异或问题的学习测试中,RMBP算法展现出显著的优势。它不仅在学习速度上超越了标准BP算法,而且学习精度更高,所需的计算资源也相对较少。这些优点对于提升神经网络在实际问题中的性能至关重要。 具体应用到民航飞机实时飞行仿真系统中,RMBP算法被用来处理一组飞机空气动力参数的学习任务。结果显示,该算法能够有效地解决这类问题,证实了其在复杂系统预测和控制中的实用性。 论文作者贾立山和谈至明分别作为助理研究员和教授,他们对载运工具运用工程以及计算机控制与仿真技术有着深入的研究,特别是交通运输工程领域。他们通过严谨的实验设计和分析,验证了RMBP算法在提高神经网络学习效率和性能方面的有效性。 这篇文章的重要性在于它提供了一种改进的机器学习方法,对于优化神经网络训练、提高模型性能以及解决实际工业问题如飞行控制等方面具有潜在的应用价值。通过引入随机参数调整,RMBP算法展示了在处理非线性问题时的优越性,为未来的深度学习研究提供了新的思路和技术支持。
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第
卷第
期
年
月
同 济 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
(
)
文章编号:
(
)
:
/
收稿日期:
第一作者:贾立山(
—),男,助理研究员,博士生,主要研究方向为载运工具运用工程以及计算机控制与仿真技术
:
@
通讯作者:谈至明(
—),男,教授,博士生导师,工学博士,主要研究方向为交通运输工程
:
@
基于随机参数调整的改进反向传播学习算法
贾立山
,
,谈至明
,王
知
(
同济大学 交通运输工程学院,上海
;
中国民航大学 航空自动化学院,天津
)
摘要:针对
(反向传播)神经网络学习易陷人局部极小的
缺陷,提出了一种改进
神经网络学习算法———
算
法
算法在学习参数调整中增加了随机性,使其方便
地跳出局部极小点
,并沿梯度下降方向到达全局极小点
异
或问题的学习试验结果表明,
算法较
学习算法和
其他常见的改进
算法具有学习速度快、学习精度高、资源
占用少的优势
最后,结合民航飞机实时飞行仿真系统研究,
对一组飞机空气动力参数样本进行了学习,以说明
算
法的有效性
关键词:改进
算法;随机参数调整;神经网络;全局极
小
;飞行仿真
中图分类号:
;
;
文献标识码:
Modified BP Al
g
orithm Based On Random
Ad
j
ustmentofParameters
JIALishan
,
,
TANZhimin
g
,
WANGZhi
(
,
,
,
;
,
,
,
)
Abstract
:
,
(
)
,
,
,
,
,
,
Ke
y
words
:
;
;
;
;
(
,反向传播)神经网络产生
于
世纪
年代,是一种应用反向传播算法进行
学习的包含隐层的多层神经网络
算法应用隐层
产生输人模式自身的内部表示,克服了感知器神经
网络只能解决
阶谓词逻辑,对高阶谓词逻辑无能
为力的缺陷;解决了多层神经网络的学习问题;拓宽
了神经网络的应用范围
神经网络可以进行线性
及非线性分类、线性函数逼近、联想记忆等工作,在
模式识别、故障诊断、智能控制、通信等领域具有非
常广泛的应用
学习算法采用梯度下降算法调整系统参数
但是梯度下降算法具有收敛速度慢、易陷人局部极
小的缺陷
因此出现了许多
算法的改进算法
动量算法能够滤除神经 网络学习时 的高频振
荡
,从而提高学习速度,改善学习效果
但对存在局
部极小的神经网络,使用该算法仍然要求选取能够
进人全局极小点的初始参数,否则也会陷人局部极
小
改变学习速度算法使网络学习在不同区域采用
不同学习速度,可提高学习精度
但增加了许多参
数,提高了初始值选择的工作量和难度,同时该算法
增加了学习工作复杂度,对一些普通
网络能够达
到全局极小点的问题却不能收敛
采用共扼梯度法
和
(
)算法虽然能够减小
学习的迭代次数,但算法复杂,计算工作量较普通
算 法 大 了 许 多,所 以 在 学 习 时 间 上 并 不
占优
[
]
带有网络复杂性的改良算法,其网络复杂性的
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