人工神经网络在化学与工程中的应用:新研究与优化

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"本书《Artificial Neural Networks_New Research-Nova Science(2017)》是一本关于人工神经网络(ANNs)最新研究的专著,涵盖了化学、化工、能源效率优化、微波晶体管模型参数提取、太阳能辐射估算、皮肤防晒滤光剂设计以及在中医远程医疗系统中的应用等多个领域。书中强调了ANNs在多因素同时优化和复杂问题建模上的优势,并探讨了其在化学工程中解决非线性问题的能力。" 人工神经网络(Artificial Neural Networks,ANNs)是一种受生物神经元结构启发的计算模型,能够通过学习和调整连接权重来模拟大脑的处理能力。书中的第一章节讨论了ANNs在过程优化中的应用。传统方法如单变量优化一次只考虑一个因素,而ANNs则可以同时分析所有过程参数对响应的影响,提供更优解。例如,在电弧炉电力消耗优化中,输入变量是熔炼用废钢的化学成分,输出变量是单位电耗。此外,ANNs也被用于提取和吸附过程的建模,通过调整如提取时间、溶剂性质、固液比等参数来优化生物活性化合物的提取效率。 第二章节进一步阐述了ANNs在化学和化工领域中的应用。由于这些问题通常涉及复杂的非线性系统,ANNs凭借其高计算能力、数据学习和泛化性能、容错性和上下文信息处理能力,成为处理此类问题的有效工具。通过多种数学函数描述化学过程,ANNs能处理多个变量对目标响应的影响,广泛应用于化学数据分析和复杂问题求解。 书中的研究还涉及了ANNs在太阳能辐射预测中的作用,利用神经网络估计太阳辐射量,对于可再生能源的规划和管理具有重要意义。另外,通过多层感知机(Multilayer Perceptron, MLP)模型预测铣削工具的磨损,可以提高机械加工的精度和效率。在微波晶体管的小信号和噪声模型参数提取中,ANNs也展示了其潜力,帮助研究人员无须全面了解物理机制就能进行建模。 最后,书中提到了ANNs在深度学习和预测分析方面的应用,特别是在语义中医远程医疗系统中的角色。这表明,神经网络技术不仅可以用于传统的科学计算,还可以与大数据和人工智能相结合,推动医疗健康领域的创新。 《Artificial Neural Networks_New Research-Nova Science(2017)》这本书全面介绍了ANNs在不同领域的最新研究成果,展示了这一技术在解决实际问题时的强大能力,并预示着其在未来化学工程和相关科学中将扮演更加重要的角色。