室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)及其仿真分析
本文選題:物聯(lián)網(wǎng) + 居家室內(nèi)環(huán)境; 參考:《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著信息感知技術(shù)、人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們生活質(zhì)量得到了很大的提高。由于室內(nèi)環(huán)境作為人們主要的生活環(huán)境,居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在這背景下應(yīng)運而生。如今的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的居家環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)提出更多的要求,要求具有對室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集能力,對海量數(shù)據(jù)的處理能力,以及決策監(jiān)測能力,能夠為用戶提供智慧化、個性化的監(jiān)測服務(wù)。本文在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式技術(shù)、ZigBee無線技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并應(yīng)用于居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。本文首先介紹了現(xiàn)有的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了當(dāng)前系統(tǒng)的局限性,介紹了系統(tǒng)中使用的關(guān)鍵技術(shù),分別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)和嵌入式技術(shù)。接著設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),系統(tǒng)主要分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層和控制層。本文針對標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差收斂速度緩慢,改進(jìn)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)率自適應(yīng)算法,然后把改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用到居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,算法采用MATLAB進(jìn)行仿真,對比使用標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的均方誤差收斂曲線,得出了改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的誤差收斂速度顯著提高。最后,對該系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試,展示改進(jìn)型BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。
[Abstract]:With the development of information perception technology, artificial intelligence technology and network technology, people's quality of life has been greatly improved. Because the indoor environment is the main living environment, the indoor environment monitoring system comes into being under this background. Compared with the traditional indoor environment monitoring system, today's indoor environment monitoring system has more requirements, such as the ability of collecting indoor environment data, the ability of processing massive data, and the ability of decision-making monitoring. To provide users with intelligent, personalized monitoring services. On the basis of neural network, embedded technology and ZigBee wireless technology, this paper presents an improved BP neural network algorithm and applies it to the indoor environment monitoring system. This paper first introduces the current research status of the existing indoor environment monitoring system at home and abroad, analyzes the limitations of the current system, and introduces the key technologies used in the system, which are neural network technology, wireless transmission technology and embedded technology. Then a home indoor environment monitoring system based on improved BP neural network is designed and implemented. The system is divided into application layer, network layer, perceptual layer and control layer. Aiming at the slow convergence speed of the standard BP neural network error, this paper improves the learning rate adaptive algorithm of the BP neural network, and then applies the improved BP neural network algorithm to the indoor environment monitoring system. The algorithm is simulated by MATLAB. Compared with the mean square error convergence curve of standard BP neural network and improved BP neural network, the speed of error convergence of the improved BP neural network algorithm is improved significantly. Finally, the software and hardware of the system are debugged, and the feasibility of applying the improved BP neural network algorithm to the indoor environment monitoring system is demonstrated.
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP183;TP274
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,本文編號:2085992
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