本文關(guān)鍵詞：基于自組織膜計(jì)算的屬性權(quán)重分配方法及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：案例推理(case-based reasoning,CBR)特征屬性權(quán)重分配是否合理,將直接影響其問題求解的質(zhì)量,權(quán)重分配方法的研究得到了廣泛關(guān)注。主觀賦權(quán)法根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷給出屬性的權(quán)重,具有不確定性;而客觀法如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法還存在一些缺陷,導(dǎo)致分配的權(quán)重難以準(zhǔn)確反映屬性的重要程度。自然計(jì)算領(lǐng)域的新分支-膜計(jì)算(membrane computing,MC)優(yōu)化方法為權(quán)重的分配開辟了一條新途徑,然而,由于MC算法的結(jié)構(gòu)單一且基本膜數(shù)量不易確定,且算法的時(shí)間復(fù)雜度較高,導(dǎo)致其學(xué)習(xí)能力不足,因此,本文從MC與自組織原理出發(fā),對(duì)優(yōu)化權(quán)重的膜結(jié)構(gòu)、膜規(guī)則及基本膜數(shù)量進(jìn)行了方法設(shè)計(jì)和系統(tǒng)研究,主要內(nèi)容如下:(1)針對(duì)CBR屬性權(quán)重的分配問題,設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單的細(xì)胞型單層膜結(jié)構(gòu)。通過選擇、交叉、變異的進(jìn)化規(guī)則對(duì)若干基本膜中的權(quán)重對(duì)象進(jìn)行進(jìn)化,同時(shí),采用雙向交流規(guī)則將進(jìn)化過程中出現(xiàn)的最優(yōu)權(quán)重對(duì)象輸入到各基本膜中再次進(jìn)化,保證了權(quán)重對(duì)象的多樣性及進(jìn)化性能;(2)針對(duì)基本膜個(gè)數(shù)不易確定的問題,根據(jù)自組織原理,獲得了一種具有自組織能力的基本膜優(yōu)化方法。通過一部分源案例訓(xùn)練MC在不同基本膜個(gè)數(shù)時(shí)的性能,得到對(duì)應(yīng)的最優(yōu)權(quán)重對(duì)象的適應(yīng)度以及時(shí)間復(fù)雜度,然后根據(jù)設(shè)定的MC性能評(píng)價(jià)函數(shù)確定合理的基本膜個(gè)數(shù),在發(fā)揮MC并行計(jì)算能力的同時(shí),保證了MC的學(xué)習(xí)能力;(3)針對(duì)MC算法運(yùn)行效率低的問題,對(duì)算法的停止條件進(jìn)行了改進(jìn)。保存各基本膜中每次迭代進(jìn)化出的最優(yōu)權(quán)重對(duì)象及其適應(yīng)度值,若出現(xiàn)連續(xù)兩代計(jì)算結(jié)果沒有改善,該基本膜內(nèi)的對(duì)象集己經(jīng)飽和,或者陷入局部最小點(diǎn),那么該基本膜就停止計(jì)算,從而減少了算法的收斂時(shí)間;(4)結(jié)合數(shù)據(jù)回歸分析例子,開發(fā)了基于MATLAB-GUI的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。研究了MC中參數(shù)設(shè)置、有無膜數(shù)自組織算法以及改變停止條件前后情況下的CBR求解性能的對(duì)比。此外,對(duì)污水處理過程溶解氧濃度預(yù)測(cè)問題,將本文方法與其它權(quán)重分配方法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明本文方法具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】：膜計(jì)算 屬性權(quán)重 案例推理 自組織 回歸分析
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP38;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 CBR求解過程及權(quán)重分配10-12
• 1.3 權(quán)重分配的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 問題分析14-16
• 1.5 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排16-19
• 1.5.1 主要工作16
• 1.5.2 結(jié)構(gòu)安排16-19
• 第2章 膜計(jì)算分配權(quán)重方法19-29
• 2.1 膜計(jì)算簡(jiǎn)介19-21
• 2.2 膜計(jì)算分配權(quán)重方法21-26
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22
• 2.2.2 對(duì)象多重集22-23
• 2.2.3 進(jìn)化規(guī)則集23-24
• 2.2.4 停止條件24-25
• 2.2.5 膜計(jì)算分配權(quán)重步驟25-26
• 2.3 算法分析26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 自組織膜計(jì)算權(quán)重分配方法29-39
• 3.1 自組織理論29-30
• 3.2 自組織膜計(jì)算權(quán)重分配算法30-34
• 3.2.1 膜結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2.2 對(duì)象及適應(yīng)度函數(shù)31-32
• 3.2.3 進(jìn)化規(guī)則32-33
• 3.2.4 停止規(guī)則33-34
• 3.2.5 膜數(shù)自組織子算法34
• 3.3 算法步驟34-36
• 3.3.1 算法步驟及偽代碼34-36
• 3.3.2 算法流程圖36
• 3.4 性能分析36-38
• 3.4.1 收斂性分析36-37
• 3.4.2 穩(wěn)定性分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 實(shí)驗(yàn)研究39-67
• 4.1 引言39-40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)40-45
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)42-45
• 4.3 算法性能測(cè)試45-56
• 4.3.1 參數(shù)實(shí)驗(yàn)45-50
• 4.3.2 有無自組織實(shí)驗(yàn)50-52
• 4.3.3 停止條件優(yōu)化前后實(shí)驗(yàn)對(duì)比52-56
• 4.4 對(duì)比實(shí)驗(yàn)56-62
• 4.4.1 大樣本回歸分析實(shí)驗(yàn)56-59
• 4.4.2 小樣本回歸分析實(shí)驗(yàn)59-62
• 4.5 污水處理過程的溶解氧濃度估計(jì)62-66
• 4.5.1 污水處理過程簡(jiǎn)介62-63
• 4.5.2 溶解氧濃度估計(jì)模型的建立63-64
• 4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)束語67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73-75
• 致謝75

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5 魏W，

本文編號(hào)：399345