基于徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)流斷面插值處理
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 11:09
水文測(cè)驗(yàn)中的測(cè)流斷面數(shù)據(jù)處理方法較多,大多采用線性插值法,但精度不夠高。在傳統(tǒng)插值方法的基礎(chǔ)上,運(yùn)用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行插值計(jì)算,實(shí)驗(yàn)表明,其插值精度符合水文行業(yè)規(guī)范要求,且可提高流量測(cè)驗(yàn)成果的精度。
【文章來源】:長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,37(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
計(jì)算斷面簡(jiǎn)圖
如圖2所示,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由輸入層、隱層、輸出層構(gòu)成。從輸入空間到隱層空間的變換是非線性,而從隱層空間到輸出層空間變換是線性變換。用徑向基函數(shù)作為隱單元的“基”構(gòu)成隱含層空間,將輸入矢量直接映射到隱空間,而不需要通過權(quán)連接。當(dāng)RBF的中心點(diǎn)確定以后,這種映射關(guān)系也就隨之而定。而隱含層空間到輸出空間的映射是線性的,即網(wǎng)絡(luò)的輸出是隱單元輸出的線性加權(quán)和,權(quán)通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)而定,因此,權(quán)即為網(wǎng)絡(luò)可調(diào)參數(shù)。隱含層的作用是把輸入向量從低維度的p維映射到高維度n,這樣低維度線性不可分的情況到高維度就可以變得線性可分了。網(wǎng)絡(luò)由輸入到輸出的映射是非線性的,而網(wǎng)絡(luò)輸出對(duì)可調(diào)參數(shù)而言卻又是線性的。網(wǎng)絡(luò)的權(quán)就可由線性方程組直接解出,從而大大加快學(xué)習(xí)速度并避免局部極小問題。利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決插值問題,實(shí)際上就是對(duì)給定范圍的p個(gè)點(diǎn)xi(i=1,2,…,p)及其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值yi(i=1,2,…,p),要求構(gòu)造一元函數(shù)y=f(x)在p個(gè)點(diǎn)處滿足給定的函數(shù)值,即f(xi)=yi(i=1,2,…,p)。把p個(gè)點(diǎn)作為輸入向量作用到網(wǎng)絡(luò)上,通過基函數(shù)的非線性變換,在學(xué)習(xí)過程中調(diào)整權(quán)值,得到網(wǎng)絡(luò)輸出:
從圖3也能看出插值曲線保持較好的平滑性能。雖要說明的是,盡管徑向基函數(shù)插值具有一定的優(yōu)勢(shì)[4],但插值精度與訓(xùn)練樣本有一定的關(guān)系,需要大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)以提高插值性能,同時(shí)參數(shù)的選取需要多次的實(shí)踐比較,才能確定最佳參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徑向基函數(shù)插值逼近若干問題研究[J]. 齊靜,王茜. 河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]降水空間插值技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 何紅艷,郭志華,肖文發(fā). 生態(tài)學(xué)雜志. 2005(10)
[3]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的插值及其應(yīng)用[J]. 田蓓藝,胡勇. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(04)
[4]函數(shù)的徑向基表示[J]. 吳宗敏. 數(shù)學(xué)進(jìn)展. 1998(03)
本文編號(hào):3468023
【文章來源】:長(zhǎng)江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,37(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
計(jì)算斷面簡(jiǎn)圖
如圖2所示,RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由輸入層、隱層、輸出層構(gòu)成。從輸入空間到隱層空間的變換是非線性,而從隱層空間到輸出層空間變換是線性變換。用徑向基函數(shù)作為隱單元的“基”構(gòu)成隱含層空間,將輸入矢量直接映射到隱空間,而不需要通過權(quán)連接。當(dāng)RBF的中心點(diǎn)確定以后,這種映射關(guān)系也就隨之而定。而隱含層空間到輸出空間的映射是線性的,即網(wǎng)絡(luò)的輸出是隱單元輸出的線性加權(quán)和,權(quán)通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)而定,因此,權(quán)即為網(wǎng)絡(luò)可調(diào)參數(shù)。隱含層的作用是把輸入向量從低維度的p維映射到高維度n,這樣低維度線性不可分的情況到高維度就可以變得線性可分了。網(wǎng)絡(luò)由輸入到輸出的映射是非線性的,而網(wǎng)絡(luò)輸出對(duì)可調(diào)參數(shù)而言卻又是線性的。網(wǎng)絡(luò)的權(quán)就可由線性方程組直接解出,從而大大加快學(xué)習(xí)速度并避免局部極小問題。利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解決插值問題,實(shí)際上就是對(duì)給定范圍的p個(gè)點(diǎn)xi(i=1,2,…,p)及其對(duì)應(yīng)的函數(shù)值yi(i=1,2,…,p),要求構(gòu)造一元函數(shù)y=f(x)在p個(gè)點(diǎn)處滿足給定的函數(shù)值,即f(xi)=yi(i=1,2,…,p)。把p個(gè)點(diǎn)作為輸入向量作用到網(wǎng)絡(luò)上,通過基函數(shù)的非線性變換,在學(xué)習(xí)過程中調(diào)整權(quán)值,得到網(wǎng)絡(luò)輸出:
從圖3也能看出插值曲線保持較好的平滑性能。雖要說明的是,盡管徑向基函數(shù)插值具有一定的優(yōu)勢(shì)[4],但插值精度與訓(xùn)練樣本有一定的關(guān)系,需要大量的數(shù)據(jù)來訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)以提高插值性能,同時(shí)參數(shù)的選取需要多次的實(shí)踐比較,才能確定最佳參數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]徑向基函數(shù)插值逼近若干問題研究[J]. 齊靜,王茜. 河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]降水空間插值技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 何紅艷,郭志華,肖文發(fā). 生態(tài)學(xué)雜志. 2005(10)
[3]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的插值及其應(yīng)用[J]. 田蓓藝,胡勇. 南京曉莊學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(04)
[4]函數(shù)的徑向基表示[J]. 吳宗敏. 數(shù)學(xué)進(jìn)展. 1998(03)
本文編號(hào):3468023
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