智能控制算法教程:模糊逻辑、神经网络与遗传算法应用

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0 下载量 102 浏览量 更新于2024-10-14 收藏 3.31MB RAR 举报
资源摘要信息: "智能控制理论的各种算法及其应用,第一章为引言部分,概略控制理论和技术的发展、应用、复杂性等,对各章内容做一个大概的介绍;第二章介绍模糊逻辑基础,包括各种模糊基础模糊语言等;第三章主要讲模糊控制的概念、应用、范围和各种参数等;第四章介绍神经元网络的基本理论、神经网络基本模型等;第五章针对第四章的神经网络模型,提出了神经网络控制办法及其目的和各种模型;第六章讲了遗传算法,包括基本遗传算法,GA的实现技术等。本材料为东南大学和南京航空航天大学各相关工科专业的指导教材,为绝大多数老师所指定。" 智能控制是自动控制领域的一个重要分支,它涉及到利用先进的算法来实现对复杂系统的有效控制。本资源集中讨论了智能控制中的多个关键技术,包括模糊控制、神经网络控制和遗传算法,它们在理论和实际应用中都有广泛的应用前景。 1. 模糊控制算法: 模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它模仿人类的思维方式,适用于处理不确定和模糊的信息。模糊控制的核心是模糊逻辑系统,该系统利用模糊集合和模糊规则来处理输入和输出之间的映射关系。模糊控制特别适合于那些难以用精确数学模型描述的控制对象,如家庭电器、汽车防抱死制动系统等。在工业自动化、机器人技术以及消费电子领域中,模糊控制的应用尤为显著。 2. 神经网络控制: 神经网络是由大量的简单处理单元(即神经元)广泛连接在一起构成的复杂网络系统。它能够模拟人脑的某些信息处理特性,具有非线性映射、自学习和自适应等能力。神经网络控制是将神经网络应用于控制系统中,通过训练网络以实现对复杂系统的控制。神经网络控制常用于解决传统控制方法难以处理的复杂、非线性、时变和不确定性系统的控制问题。例如,在飞行器控制、工业过程控制和智能交通系统中,神经网络控制都有其独特的优势。 3. 遗传算法(GA): 遗传算法是一种模拟生物进化的搜索算法,它通过自然选择和遗传机制来解决优化问题。遗传算法通常包括编码、选择、交叉和变异等操作。在智能控制领域,遗传算法可用于参数优化、控制器设计等领域。它能够处理各种复杂的优化问题,并在寻找全局最优解方面表现出色。遗传算法尤其适用于那些传统优化方法难以求解的问题。 资源中提到的“模糊 GA matlab”暗示了这些算法的实现和仿真工作很可能是使用Matlab软件平台完成的。Matlab提供了丰富的工具箱来支持模糊逻辑、神经网络和遗传算法的设计和仿真,这对于教学和研究来说是非常有用的。在实际应用中,工程师和研究人员可以通过Matlab快速实现和测试他们的控制算法。 “航空”标签的出现表明这些智能控制算法在航空航天领域有特定的应用背景。在航空航天领域,控制系统的性能直接关系到飞行器的安全性和可靠性。由于飞行器运行环境的复杂性和动态变化性,传统的控制方法可能无法满足要求,因此需要采用更为智能的控制策略。模糊控制算法、神经网络控制和遗传算法都在航空领域得到了不同程度的应用,比如在飞行控制、发动机管理、飞行器路径规划等方面。 本资源的文件名称列表仅提供了“新建文件夹”,没有具体章节名称,这表明资源可能是一套完整的教学材料,其中包含了所有相关章节内容的电子文件。这些内容很可能为相关工科专业的学生提供了深入理解和实践智能控制理论的机会,并能够帮助他们掌握这些技术的实际应用。对于那些希望深入了解智能控制算法及其在航空等高科技领域应用的读者,这套教材无疑是一个宝贵的资源。
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修改和补充下列代码得到十折交叉验证的平均每一折auc值和平均每一折aoc曲线,平均每一折分类报告以及平均每一折混淆矩阵 min_max_scaler = MinMaxScaler() X_train1, X_test1 = x[train_id], x[test_id] y_train1, y_test1 = y[train_id], y[test_id] # apply the same scaler to both sets of data X_train1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train1) X_test1 = min_max_scaler.transform(X_test1) X_train1 = np.array(X_train1) X_test1 = np.array(X_test1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train1, y_train1) y_pred11 = tree.predict(X_test1) y_pred1.append(y_pred11 X_train.append(X_train1) X_test.append(X_test1) y_test.append(y_test1) y_train.append(y_train1) X_train_fuzzy1, X_test_fuzzy1 = X_fuzzy[train_id], X_fuzzy[test_id] y_train_fuzzy1, y_test_fuzzy1 = y_sampled[train_id], y_sampled[test_id] X_train_fuzzy1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = min_max_scaler.transform(X_test_fuzzy1) X_train_fuzzy1 = np.array(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = np.array(X_test_fuzzy1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train_fuzzy1, y_train_fuzzy1) y_predd = tree.predict(X_test_fuzzy1) y_pred.append(y_predd) X_test_fuzzy.append(X_test_fuzzy1) y_test_fuzzy.append(y_test_fuzzy1)y_pred = to_categorical(np.concatenate(y_pred), num_classes=3) y_pred1 = to_categorical(np.concatenate(y_pred1), num_classes=3) y_test = to_categorical(np.concatenate(y_test), num_classes=3) y_test_fuzzy = to_categorical(np.concatenate(y_test_fuzzy), num_classes=3) print(y_pred.shape) print(y_pred1.shape) print(y_test.shape) print(y_test_fuzzy.shape) # 深度森林 report1 = classification_report(y_test, y_prprint("DF",report1) report = classification_report(y_test_fuzzy, y_pred) print("DF-F",report) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred1) rmse = math.sqrt(mse) print('深度森林RMSE:', rmse) print('深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test, y_pred1)) mse = mean_squared_error(y_test_fuzzy, y_pred) rmse = math.sqrt(mse) print('F深度森林RMSE:', rmse) print('F深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test_fuzzy, y_pred)) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred) rmse = math.sqrt(mse)

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修改和补充下列代码得到十折交叉验证的平均auc值和平均aoc曲线,平均分类报告以及平均混淆矩阵 min_max_scaler = MinMaxScaler() X_train1, X_test1 = x[train_id], x[test_id] y_train1, y_test1 = y[train_id], y[test_id] # apply the same scaler to both sets of data X_train1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train1) X_test1 = min_max_scaler.transform(X_test1) X_train1 = np.array(X_train1) X_test1 = np.array(X_test1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train1, y_train1) y_pred11 = tree.predict(X_test1) y_pred1.append(y_pred11 X_train.append(X_train1) X_test.append(X_test1) y_test.append(y_test1) y_train.append(y_train1) X_train_fuzzy1, X_test_fuzzy1 = X_fuzzy[train_id], X_fuzzy[test_id] y_train_fuzzy1, y_test_fuzzy1 = y_sampled[train_id], y_sampled[test_id] X_train_fuzzy1 = min_max_scaler.fit_transform(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = min_max_scaler.transform(X_test_fuzzy1) X_train_fuzzy1 = np.array(X_train_fuzzy1) X_test_fuzzy1 = np.array(X_test_fuzzy1) config = get_config() tree = gcForest(config) tree.fit(X_train_fuzzy1, y_train_fuzzy1) y_predd = tree.predict(X_test_fuzzy1) y_pred.append(y_predd) X_test_fuzzy.append(X_test_fuzzy1) y_test_fuzzy.append(y_test_fuzzy1)y_pred = to_categorical(np.concatenate(y_pred), num_classes=3) y_pred1 = to_categorical(np.concatenate(y_pred1), num_classes=3) y_test = to_categorical(np.concatenate(y_test), num_classes=3) y_test_fuzzy = to_categorical(np.concatenate(y_test_fuzzy), num_classes=3) print(y_pred.shape) print(y_pred1.shape) print(y_test.shape) print(y_test_fuzzy.shape) # 深度森林 report1 = classification_report(y_test, y_prprint("DF",report1) report = classification_report(y_test_fuzzy, y_pred) print("DF-F",report) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred1) rmse = math.sqrt(mse) print('深度森林RMSE:', rmse) print('深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test, y_pred1)) mse = mean_squared_error(y_test_fuzzy, y_pred) rmse = math.sqrt(mse) print('F深度森林RMSE:', rmse) print('F深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test_fuzzy, y_pred)) mse = mean_squared_error(y_test, y_pred) rmse = math.sqrt(mse) print('F?深度森林RMSE:', rmse) print('F?深度森林Accuracy:', accuracy_score(y_test, y_pred))

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