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人工智能人工智能神经网络构建

人工智能人工智能神经网络构建
人工智能人工智能神经网络构建

神经网络实验报告

姓名:李丹学号:0810101006 班级:08计科(1)班

实验:BP神经网络

实验内容:利用mathlab,根据给定的数据构建神经网络,通过改变传递函数或者训练函数来测试结果是否正确,即网络构建是否合理.

实验目的:用mathlab,根据给定的数据构建神经网络并测试

实验方案:

第一次:

net=newff(minmax(p),[17,2],{'tansig','purelin'},'traingd');

net.trainparam.epochs=10000;

net.trainparam.goal=0.01;

net=train(net,p,q)

ans =

0.1799 0.1435 0.6964

1.9937 1.0929 0.2656

构建不成功,再试;

第二次:

net=newff(minmax(p),[17,2],{'tansig','logsig'},'trainlm');

net.trainparam.epochs=1000;

net.trainparam.goal=0.01;

net=train(net,p,q)

ans =

0.0681 0.0000 0.7588

0.0003 0.9975 0.0196

结果正确.构建成功

人工智能与神经网络课程论文

1. 引言 (2) 2. 在农业生产管理与决策中的应用 (2) 2.1. 在农业机械化中的应用 (2) 2.2. 在智能农业专家系统中的应用 (3) 3. 在预测和估产中的应用 (3) 3.1. 在农作物虫情预测中的应用 (3) 3.2. 在作物水分和营养胁迫诊断及产量估测中的应用 (4) 4. 在分类鉴别与图像处理中的应用 (5) 5. 结束语 (5)

BP 神经网络的研究与应用 摘要: 本文概述了BP 神经网络在农机总动力预测、农业专家系统信息决策、虫情测报、农作物水分和养分胁迫、土壤墒情、变量施肥、分类鉴别和图像处理等领域的应用情况,总结了人工神经网络模型的优点,指出其在精准农业和智能农业中的重要理论技术支撑作用。 关键词: BP神经网络; 农业工程; 农业专家系统; 变量施肥; 土壤墒情 Research and Application of BP Neural Network Abstract: Application of BP neural network in prediction of total power in agriculture machinery,information decision-making by agricultural experts system,pest forecast,crops to water stress and nutrient stress,soil moisture condition,variable rate fertilization,identification and image processing were overviewed.Characteristics of artificial neural network model were summed.Supporting role for important theory and technology in precision agriculture and intelligent agriculture were pointed. Key words: BP neural network,Agricultural engineering,Agricultural experts system,Variable rate fertilization,Soil moisture condition

人工智能习题作业神经计算I习题答案

第五章 神经网络课后习题及答案 一、选择题: 1. 在BP算法中,设y=f(xi)为xi的平滑函数,想知道xi对y增大变化的情况, 我们可求 ,然后进行下列的哪一项? ( B ) A 取最小 B 取最大 C 取积分 D 取平均值 2. 对于反向传播学习,无论是在识别单个概念的学习或识别两个概念的学习中,都涉及到下列的哪一个操作? ( A ) A 权值的修正 B 调整语义结构 C 调整阀值 D 重构人工神经元 3. 根据Hopfield网络学习的特点,能实现联想记忆和执行线性和非线性规划等求解问题其应用没有涉及到下列的哪一个内容? ( D ) A 模糊推理模型 B 非线性辨认 C 自适应控制模型 D 图象识别 4. 对于神经网络的二级推理产生式规则由三个层次构成,它不含下列的哪一个层次? ( C ) A 输入层 B 输出层 C 中间层 D 隐层 5. 人工神经网络借用了生理神经元功能的一些描述方式,它涉及到下列的哪一些内容? ( ABC ) A 模拟神经元 B 处理单元为节点 C 加权有向图 D 生理神经元连接而成

6. 在应用和研究中采用的神经网络模型有许多种,下列的哪一些是具有代表性的? ( ABD ) A 反向传递(BP) B Hopfield网 C 自适应共振 D 双向联想存储器 7. 下列的哪一些内容与反向传播学习算法有关? ( ABCD ) A 选取比率参数 B 误差是否满足要求 C 计算权值梯度 D 权值学习修正 8. 构造初始网络后,要用某种学习算法调整它的权值矩阵,使NN在功能上满足样例集给定的输入一输出对应关系,并由此产生推理,该矩阵必须满足下列的哪一个性质? ( A ) A 收敛性 B 对称性 C 满秩性 D 稀疏性 9. 在人工神经元的功能描述中,往往会用一激发函数来表示输出,常用的一般非线性函数有下列的哪一些项? ( ABD ) A 阀值型 B 分段线性强饱和型 C 离散型 D S i gm oid型 10. 基于神经网络的推理,其应用中必须涉及到下列的哪一些内容? ( ACD ) A NN的结构模型 B NN的推理规则 C NN的学习算法 D 从NN到可解释的推理网 二、填空题: 1. 前馈网络是一种具有很强学习能力的系统,结构简单,易于编程。前馈网络通

人工神经网络大作业

X X X X大学 研究生考查课 作业 课程名称:智能控制理论与技术 研究生姓名:学号: 作业成绩: 任课教师(签名) 交作业日时间:2010年12月22日

人工神经网络(artificial neural network,简称ANN)是在对大脑的生理研究的基础上,用模拟生物神经元的某些基本功能元件(即人工神经元),按各种不同的联结方式组成的一个网络。模拟大脑的某些机制,实现某个方面的功能,可以用在模仿视觉、函数逼近、模式识别、分类和数据压缩等领域,是近年来人工智能计算的一个重要学科分支。 人工神经网络用相互联结的计算单元网络来描述体系。输人与输出的关系由联结权重和计算单元来反映,每个计算单元综合加权输人,通过激活函数作用产生输出,主要的激活函数是Sigmoid函数。ANN有中间单元的多层前向和反馈网络。从一系列给定数据得到模型化结果是ANN的一个重要特点,而模型化是选择网络权重实现的,因此选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法就能得到包含学习训练样本范围的输人和输出的关系。如果用于学习训练的样本不能充分反映体系的特性,用ANN也不能很好描述与预测体系。显然,选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法是ANN的重要研究内容之一,而寻求应用合适的激活函数也是ANN研究发展的重要内容。由于人工神经网络具有很强的非线性多变量数据的能力,已经在多组分非线性标定与预报中展现出诱人的前景。人工神经网络在工程领域中的应用前景越来越宽广。 1人工神经网络基本理论[1] 1.1神经生物学基础 可以简略地认为生物神经系统是以神经元为信号处理单元,通过广泛的突触联系形成的信息处理集团,其物质结构基础和功能单元是脑神经细胞即神经元(neu ron)。(1)神经元具有信号的输入、整合、输出三种主要功能作用行为。突触是整个神经系统各单元间信号传递驿站,它构成各神经元之间广泛的联接。(3)大脑皮质的神经元联接模式是生物体的遗传性与突触联接强度可塑性相互作用的产物,其变化是先天遗传信息确定的总框架下有限的自组织过程。 1.2建模方法 神经元的数量早在胎儿时期就已固定,后天的脑生长主要是指树突和轴突从神经细胞体中长出并形成突触联系,这就是一般人工神经网络建模方法的生物学依据。人脑建模一般可有两种方法:①神经生物学模型方法,即根据微观神经生物学知识的积累,把脑神经系统的结构及机理逐步解释清楚,在此基础上建立脑功能模型。②神经计算模型方法,即首先建立粗略近似的数学模型并研究该模型的动力学特性,然后再与真实对象作比较(仿真处理方法)。 1.3概念 人工神经网络用物理可实现系统来模仿人脑神经系统的结构和功能,是一门新兴的前沿交叉学科,其概念以T.Kohonen.Pr的论述最具代表性:人工神经网络就是由简单的处理单元(通常为适应性)组成的并行互联网络,它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应。 1.4应用领域 人工神经网络在复杂类模式识别、运动控制、感知觉模拟方面有着不可替代的作用。概括地说人工神经网络主要应用于解决下述几类问题:模式信息处理和模式识别、最优化问题、信息的智能化处理、复杂控制、信号处理、数学逼近映射、感知觉模拟、概率密度函数估计、化学谱图分析、联想记忆及数据恢复等。 1.5理论局限性 (1)受限于脑科学的已有研究成果由于生理试验的困难性,目前对于人脑思维与记忆机制的认识尚很肤浅,对脑神经网的运行和神经细胞的内部处理机制还没有太多的认识。 (2)尚未建立起完整成熟的理论体系目前已提出的众多人工神经网络模型,归纳起来一般都是一个由节点及其互连构成的有向拓扑网,节点间互连强度构成的矩阵可通过某种学

人工神经网络作业-单层感知器

3.5单层感知器 # include # include # define N 100 int sgn(double x) //符号运算函数 { int y; if(x>0||x==0) y=1; else y=-1; return y; } void main() { double W[4]={0.0,0.0,0.0,0.0},X[6][4]={{-1,0.8,0.5,0},{-1,0.9,0.7,0.3},{-1,1,0.8,0.5}, {-1,0,0.2,0.3},{-1,0.2,0.1,1.3},{-1,0.2,0.7,0.8}}; int err,o[6],i,j,k,num,d[6]={1,1,1,-1,-1,-1}; double n,WX; n=1.0; k=0; do { k++; num=0; for(i=0;i<6;i++) { WX=0.0; for(j=0;j<4;j++) WX=WX+W[j]*X[i][j]; o[i]=sgn(WX); err=d[i]-o[i]; for(j=0;j<4;j++) W[j]=W[j]+n*err*X[i][j]; if(err==0) num++; } }while(num!=6); printf("调整后的权值矩阵为:\n"); for(j=0;j<4;j++) printf("%f\n",W[j]); printf("分类结果为:\n"); for(i=0;i<6;i++) printf("%d\n",o[i]);

} 3.6单次训练的结果 # include # include double Sig(double x) //单极性函数 { double y; y=1.0/(1.0+exp(-x)); return y; } void main() { double x[3]={-1,1,3},V[3][3]={{0,3,-1},{0,1,2},{0,-2,0}},W[3][3]={{0,2,3},{0,1,1},{0,0,-2}}; double d[3]={0,0.95,0.05},nety[3],neto[3],Y[3],O[3],dety[3],deto[3]; double D,yita; int i,j; yita=1.0; FILE *fp; fp=fopen("out.txt","w"); fprintf(fp,"初始W矩阵:\n"); for(i=0;i<3;i++) { for(j=1;j<3;j++) fprintf(fp,"%f ",W[i][j]); fprintf(fp,"\n"); } fprintf(fp,"初始V矩阵:\n"); for(i=0;i<3;i++) { for(j=1;j<3;j++) fprintf(fp,"%f ",V[i][j]);

神经网络在人工智能中的应用

神经网络在人工智能中的应用 摘要:人工智能的定义可以分为两部分,即“人工”和“智能”。“人工”比较好理解,争议性也不大。有时我们会要考虑什么是人力所能及制造的,或者人自身的智能程度有没有高到可以创造人工智能的地步,等等。但总的来说,“人工系统”就是通常意义下的人工系统。关键词:人工智能,神经网络 一、人工智能 “人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本来是要人脑来承担的,现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更快、更准确,因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的, 人工智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的进展,一方面又转向更有意义、更加困难的目标。 二、神经网络

神经网络是:思维学普遍认为,人类大脑的思维分为抽象(逻辑)思维、形象(直观)思维和灵感(顿悟)思维三种基本方式。 逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理;这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。 人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。 人工神经网络是由大量的简单基本元件——神经元相互联接而成的自适应非线性动态系统。每个神经元的结构和功能比较简单,但大量神经元组合产生的系统行为却非常复杂。 人工神经网络反映了人脑功能的若干基本特性,但并非生物系统的逼真描述,只是某种模仿、简化和抽象。 与数字计算机比较,人工神经网络在构成原理和功能特点等方面更加接近人脑,它不是按给定的程序一步一步地执行运算,而是能够自身适应环境、总结规律、完成某种运算、识别或过程控制。三.神经网络在人工智能中的应用专家系统

人工神经网络大作业

X X X X 大学 研究生考查课 作业 课程名称:智能控制理论与技术 研究生姓名:学号: 作业成绩: 任课教师(签名) 交作业日时间:2010 年12 月22 日

人工神经网络(artificial neural network,简称ANN)是在对大脑的生理研究的基础上,用模拟生物神经元的某些基本功能元件(即人工神经元),按各种不同的联结方式组成的一个网络。模拟大脑的某些机制,实现某个方面的功能,可以用在模仿视觉、函数逼近、模式识别、分类和数据压缩等领域,是近年来人工智能计算的一个重要学科分支。 人工神经网络用相互联结的计算单元网络来描述体系。输人与输出的关系由联结权重和计算单元来反映,每个计算单元综合加权输人,通过激活函数作用产生输出,主要的激活函数是Sigmoid函数。ANN有中间单元的多层前向和反馈网络。从一系列给定数据得到模型化结果是ANN的一个重要特点,而模型化是选择网络权重实现的,因此选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法就能得到包含学习训练样本范围的输人和输出的关系。如果用于学习训练的样本不能充分反映体系的特性,用ANN也不能很好描述与预测体系。显然,选用合适的学习训练样本、优化网络结构、采用适当的学习训练方法是ANN的重要研究内容之一,而寻求应用合适的激活函数也是ANN研究发展的重要内容。由于人工神经网络具有很强的非线性多变量数据的能力,已经在多组分非线性标定与预报中展现出诱人的前景。人工神经网络在工程领域中的应用前景越来越宽广。 1人工神经网络基本理论[1] 1. 1神经生物学基础 可以简略地认为生物神经系统是以神经元为信号处理单元, 通过广泛的突触联系形成的信息处理集团, 其物质结构基础和功能单元是脑神经细胞即神经元(neu ron)。(1) 神经元具有信号的输入、整合、输出三种主要功能作用行为。突触是整个神经系统各单元间信号传递驿站, 它构成各神经元之间广泛的联接。(3) 大脑皮质的神经元联接模式是生物体的遗传性与突触联接强度可塑性相互作用的产物, 其变化是先天遗传信息确定的总框架下有限的自组织过程。 1. 2建模方法 神经元的数量早在胎儿时期就已固定,后天的脑生长主要是指树突和轴突从神经细胞体中长出并形成突触联系, 这就是一般人工神经网络建模方法的生物学依据。人脑建模一般可有两种方法: ①神经生物学模型方法, 即根据微观神经生物学知识的积累, 把脑神经系统的结构及机理逐步解释清楚, 在此基础上建立脑功能模型。②神经计算模型方法, 即首先建立粗略近似的数学模型并研究该模型的动力学特性, 然后再与真实对象作比较(仿真处理方法)。 1. 3概念 人工神经网络用物理可实现系统来模仿人脑神经系统的结构和功能, 是一门新兴的前沿交叉学科, 其概念以T.Kohonen. Pr 的论述最具代表性: 人工神经网络就是由简单的处理单元(通常为适应性) 组成的并行互联网络, 它的组织能够模拟生物神经系统对真实世界物体所作出的交互反应。 1. 4应用领域 人工神经网络在复杂类模式识别、运动控制、感知觉模拟方面有着不可替代的作用。概括地说人工神经网络主要应用于解决下述几类问题: 模式信息处理和模式识别、最优化问题、信息的智能化处理、复杂控制、信号处理、数学逼近映射、感知觉模拟、概率密度函数估计、化学谱图分析、联想记忆及数据恢复等。 1. 5理论局限性 (1) 受限于脑科学的已有研究成果由于生理试验的困难性, 目前对于人脑思维与记忆机制的认识尚很肤浅, 对脑神经网的运行和神经细胞的内部处理机制还没有太多的认识。 (2) 尚未建立起完整成熟的理论体系目前已提出的众多人工神经网络模型,归纳起来一般都是一个由节点及其互连构成的有向拓扑网, 节点间互连强度构成的矩阵可通过某种学

人工智能之人工神经网络(PDF 23页)

1 第八章人工神经网络吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室 张锐

2 8.1 神经网络的基本概念及组成特性 8.1.1 生物神经元的结构与功能特性 从广义上讲,神经网络通常包括生物神经网络与人工神经网络两个方面。生物神经网络是指由动物的中枢神经系统及周围神经系统所构成的错综复杂的神经网络,它负责对动物肌体各种活动的管理,其中最重要的是脑神经系统。 人工神经网络是指模拟人脑神经系统的结构和功能,运用大量的软、硬件处理单元,经广泛并行互连,由人工方式建立起来的网络系统。 生物神经元就通常说的神经细胞,是构成生 物神经系统的最基本单元,简称神经元。 神经元主要由三个部分构成,包括细胞体、 轴突和树突,其基本结构如图所示。 1. 生物神经元的结构 生物神经元结构 吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室 张锐

3 从生物控制论的观点来看,作为控制和信息处理基本单元的神经元,具有下列一些功能与特性。 2. 神经元的功能特性 (1)时空整合功能 神经元对于不同时间通过同一突触传入的信息,具有时间整合功能;对于同一时间通过不同突触传入的信息,具有空间整合功能。两种功能相互结合,使生物神经元具有时空整合的输入信息处理功能。 (2)神经元的动态极化性 尽管不同的神经元在形状及功能上都有明显的不同,但大多数神经元都是以预知的确定方向进行信息流动的。 (3)兴奋与抑制状态 神经元具有两种常规工作状态,即兴奋状态与抑制状态。 (4)结构的可塑性 突触传递信息的特性是可变的,随着神经冲动传递方式的变化,其传递作用可强可弱,所以神经元之间的连接是柔性的,这称为结构的可塑性。 吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室 张锐

神经网络作业20092676吴戈林电子0901班

神经网络原理及其应用——基于BP 人工神经网络的图像分割器 学校:东北大学 班级:电子信息工程0901班 姓名:吴戈林 学号:20092676 指导老师:王斐 时间:2012年12月

目录 人工神经网络 (3) 一、特点与优势 (3) 二、人工神经网络的主要研究方向 (4) 三、人工神经网络的应用分析 (4) 四、人工神经网络在图像分割中的应用 (6) 1.问题概述 (7) 2.基于BP 人工神经网络的图像分割器 (8) 2.1神经网络结构的确定 (8) 2. 2 神经网络结构的改进 (9) 2. 3 BP 神经网络的图像分割基本训练 (9) 2. 4 BP 神经网络的针对性训练 (10) 3.网络应用 (10) 4.结论 (11) 五、课程收获与感想 (11) 六、参考文献 (12)

人工神经网络 人工神经网络(Artificial Neural Networks,简写为ANNs)也简称为神经网络(NNs)或称作连接模型(Connectionist Model),是对人脑或自然神经网络(Natural Neural Network)若干基本特性的抽象和模拟。人工神经网络以对大脑的生理研究成果为基础的,其目的在于模拟大脑的某些机理与机制,实现某个方面的功能。国际著名的神经网络研究专家,第一家神经计算机公司的创立者与领导人Hecht Nielsen给人工神经网络下的定义就是:“人工神经网络是由人工建立的以有向图为拓扑结构的动态系统,它通过对连续或断续的输入作状态相应而进行信息处理。”这一定义是恰当的。人工神经网络的研究,可以追溯到1957年Rosenblatt提出的感知器模型(Perceptron) 。它几乎与人工智能——AI(Artificial Intelligence)同时起步,但30余年来却并未取得人工智能那样巨大的成功,中间经历了一段长时间的萧条。直到80年代,获得了关于人工神经网络切实可行的算法,以及以Von Neumann体系为依托的传统算法在知识处理方面日益显露出其力不从心后,人们才重新对人工神经网络发生了兴趣,导致神经网络的复兴。目前在神经网络研究方法上已形成多个流派,最富有成果的研究工作包括:多层网络BP算法,Hopfield网络模型,自适应共振理论,自组织特征映射理论等。人工神经网络是在现代神经科学的基础上提出来的。它虽然反映了人脑功能的基本特征,但远不是自然神经网络的逼真描写,而只是它的某种简化抽象和模拟。 一、特点与优势 人工神经网络的以下几个突出的优点使它近年来引起人们的极大关注: (1)可以充分逼近任意复杂的非线性关系; (2)所有定量或定性的信息都等势分布贮存于网络内的各神经元,故有很强的鲁棒性和容错性; (3)采用并行分布处理方法,使得快速进行大量运算成为可能; (4)可学习和自适应不知道或不确定的系统; (5)能够同时处理定量、定性知识。 人工神经网络的优越性,主要表现在三个方面: 第一,具有自学习功能。例如实现图像识别时,只在先把许多不同的图像样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络,网络就会通过自学习功能,慢慢学会识别类似的图像。自学习功能对于预测有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供经济预测、市场预测、效益预测,其应用前途是很远大的。 第二,具有联想存储功能。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。 第三,具有高速寻找优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解,往往需要很大的计算量,利用一个针对某问题而设计的反馈型人工神经网络,发挥计算机的高速运算能力,可能很快找到优化解。

神经网络大作业

神经网络的基本特征及其在战斗识别领域的应用前景简介 —神经网络原理及应用报告 课程名称:神经网络原理及应用 课程编号: 指导教师: 学院: 班级: 姓名: 学号: 日期:

神经网络的基本特征及其在战斗识别领域的应用前景简介 摘要:在未来的军事对抗上,对军事打击的物理距离越来越大,对打击的反应时间的要求越来越短,对打击的精度要求越来越高。在这种情况下,迅速且精确的敌我识别系统显得尤其重要。传统的战斗识别方式早已遇到了瓶颈,而神经网络因为它在信息、信号处理、模式识别方面有些独到之处,近年来受到各国军界的普遍重视。 关键词:军事,战斗识别,模式识别,敌我识别,神经网络 1 引言 众多科学家预言,21世纪将是“生物”世纪。这说明生物学的研究和应用已进入了空前繁荣的时代。神经网络系统理论就是近十多年来受其影响而得到飞速发展的一个世界科学研究的前沿领域。这股研究热潮必然会影响到军事技术的研究。在现代战争中,因为远程制导武器的广泛应用,绝大多数军事打击都不再依靠肉眼来辨析敌我,战场上的敌我识别变成了一个重要的问题。据统计,1991年的海湾战争期间,美军与友军之间的误伤比例高达24%;在伊拉克战争期间,共发生17起误伤事件,死18人,伤47人。两场战争的伤亡结果表明,单一的敌我识别武器已不能适应现代战争复杂的作战环境和作战要求。所以提高军队战斗识别的效率是现代军事科技研究中一个极其重要的课题。神经网络作为新的热门技术,必然受到军事研究学者们的青睐。本文只选取战斗识别这一领域,简要探讨神经网络技术在战斗识别领域中的应用前景,但求管中一窥,抛砖引玉。 2 神经网络简介 2.1 神经网络的历史 神经网络的研究可以追溯到上个世纪的1890年。但真正展开神经网络理论研究却始于本世纪40年代。1943年,有心理学家McCulloch和数学家Pitts合作提出了形式神经元的数学模型——MP模型,从此开创了神经网络理论研究的新时代。MP模型以集体并行计算结构来描述神经网络及网络的运行机制,可完成有限的逻辑运算。 1949年,Hebb通过对大脑神经的细胞、人的学习行为和条件反射等一系列

人工智能神经网络

基于神经网络的人机对抗人工智能系统(理论) -------------------------------------------------------------------------------- 基于神经网络的人机对抗人工智能系统 Harreke 摘要: 人工智能是一门科学名称。自电子计算机发明后不久,人工智能学科即宣布创立,其目的就是要模拟人类的智力活动机制来改进计算机的软件硬件构成,使他们掌握一种或多种人的智能,以便在各种领域内有效替代人的脑力劳动,特别是解决用传统软硬件方法难以解决的问题,如模式识别,复杂的控制行为或对海量的数据进行实时评估等。 所谓人工智能,就是由人工建立的硬件或软件系统的智能,是无生命系统的智能。智能是人类智力活动的能力,是一个抽象的概念。一个软件或硬件系统是否有智能,只能根据它所表现出来的行为是否和人类某些行为相类似来做判断。 人工智能在计算机上的实现,有两种不同的方式。一种是采用传统的编程技术,使系统呈现智能的效果,而不考虑所用方法是否与人或生物机体所用的方法相同。这种方法称为工程学方法,它的编程方式虽然简单,智能效果显著,可是算法和程序一旦固定下来,智能就很难再进一步提高。另一种是模拟法,它不仅要看智能效果,还要求实现方法和人类或生物机体所用的方法相同或类似。人工神经网络是模拟人类或生物大脑中神经元的活动方式,属于模拟法。 人工神经网络入门难度大,编程者需要为每一个对象设置一个智能系统来进行控制,新设置好的智能系统,虽然一开始什么都不懂,但它拥有学习的能力,可以通过学习,不断提升智能,不断适应环境、应付各种情况。通常来讲,使用人工神经网络虽然编程复杂,但编写完成后的维护工作,将比使用其他方式编程后的维护更加省力。 本文采用人工神经网络构建一个完整的人工智能系统,并将该人工神经网络理论应用于电脑领域的项目DOTA。 关键词:人机对抗,神经网络,人工智能,DOTA 目录 第一章神经网络系统概述 1.1生物学神经网络 1.2人工神经网络

2019人工智能与健康试题及答案

2019人工智能与健康试题及答案 一、单项选择题 1.()是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。 D.工业机器人 2.()是利用计算机将一种自然语言(源语言)转换为另一种自然语言(目标语言)的过程。 B.机器翻译 3.()是人工智能的核心,是使计算机具有智能的主要方法,其应用遍及人工智能的各个领域。 B.机器学习 4.()是人以自然语言同计算机进行交互的综合性技术,结合了语言学、心理学、工程、计算机技术等领域的知识。 A.语音交互 5.()是通过建立人工神经网络,用层次化机制来表示客观世界,并解释所获取的知识,例如图像、声音和文本。 A.深度学习 6.()是研究用计算机系统解释图,像实现类似人类视觉系统理解外部世界的一种技术,所讨论的问题是为了完成某一任务需要从图像中获取哪些信息,以及如何利用这些信息获得必要的解释。 B.图像理解 7.()是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。 A.专家系统 8.()是一种处理时序数据的神经网络,常用于语音识别、机器翻译等领域。 C.循环神经网络 9.()是一种基于树结构进行决策的算法。 B.决策树 10.()是用电脑对文本集按照一定的标准进行自动分类标记。

C.文本分类 11.()是指能够按照人的要求,在某一个领域完成一项工作或者一类工作的人工智能。 C.弱人工智能 12.()是指能够自己找出问题、思考问题、解决问题的人工智能。 B.强人工智能 13.()是指在各个领域都比人类要强的人工智能。 A.超人工智能 14.()是指直接通过肢体动作与周边数字设备和环境进行交互。 A.体感交互 15.()是自然语言处理的重要应用,也可以说是最基础的应用。 C.文本分类 16.()宣布启动了“先进制造伙伴计划”“人类连接组计划”“创新神经技术脑研究计划”。 C.美国 17.()中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习。 B.2018年10月31日 18.《“健康中国2030”规划纲要》中提到,健康是经济社会发展的() B.基础条件 19.《“健康中国2030”规划纲要》中提到,全民健康是建设健康中国的() D.根本目的 20.1997年,Hochreiter&Schmidhuber提出()。 D.长短期记忆模型 21.2005年,美国一份癌症统计报告表明:在所有死亡原因中,癌症占() A.1/4 22.2012年,Hinton教授小组在ImageNet竞赛中夺冠,降低了几乎()的错误率。 B.50% 23.2017年,卡内基梅隆大学开发的一个人工智能程序在()大赛上战胜了四位人类玩家,这在人工智能发展史上具有里程碑式的意义。 C.德州扑克 24.50年前,人工智能之父们说服了每一个人:“()是智能的钥匙。” B.逻辑 25.癌症的治疗分为手术、放疗、化疗。据WTO统计,有()的肿瘤患者需要接受放疗。

人工智能-BP神经网络算法的简单实现

人工神经网络是一种模仿人脑结构及其功能的信息处理系统,能提高人们对信息处理的智能化水平。它是一门新兴的边缘和交叉学科,它在理论、模型、算法等方面比起以前有了较大的发展,但至今无根本性的突破,还有很多空白点需要努力探索和研究。 1 人工神经网络研究背景 神经网络的研究包括神经网络基本理论、网络学习算法、网络模型以及网络应用等方面。其中比较热门的一个课题就是神经网络学习算法的研究。 近年来己研究出许多与神经网络模型相对应的神经网络学习算法,这些算法大致可以分为三类:有监督学习、无监督学习和增强学习。在理论上和实际应用中都比较成熟的算法有以下三种: (1) 误差反向传播算法(Back Propagation,简称BP 算法); (2) 模拟退火算法; (3) 竞争学习算法。 目前为止,在训练多层前向神经网络的算法中,BP 算法是最有影响的算法之一。但这种算法存在不少缺点,诸如收敛速度比较慢,或者只求得了局部极小点等等。因此,近年来,国外许多专家对网络算法进行深入研究,提出了许多改进的方法。 主要有: (1) 增加动量法:在网络权值的调整公式中增加一动量项,该动量项对某一时刻的调整起阻尼作用。它可以在误差曲面出现骤然起伏时,减小振荡的趋势,提高网络训练速度; (2) 自适应调节学习率:在训练中自适应地改变学习率,使其该大时增大,该小时减小。使用动态学习率,从而加快算法的收敛速度; (3) 引入陡度因子:为了提高BP 算法的收敛速度,在权值调整进入误差曲面的平坦区时,引入陡度因子,设法压缩神经元的净输入,使权值调整脱离平坦区。 此外,很多国内的学者也做了不少有关网络算法改进方面的研究,并把改进的算法运用到实际中,取得了一定的成果: (1) 王晓敏等提出了一种基于改进的差分进化算法,利用差分进化算法的全局寻优能力,能够快速地得到BP 神经网络的权值,提高算法的速度; (2) 董国君等提出了一种基于随机退火机制的竞争层神经网络学习算法,该算法将竞争层神经网络的串行迭代模式改为随机优化模式,通过采用退火技术避免网络收敛到能量函数的局部极小点,从而得到全局最优值; (3) 赵青提出一种分层遗传算法与BP 算法相结合的前馈神经网络学习算法。将分层遗传算法引入到前馈神经网络权值和阈值的早期训练中,再用BP 算法对前期训练所得性能较优的网络权值、阈值进行二次训练得到最终结果,该混合学习算法能够较快地收敛到全局最优解;

神经网络作业

报告一 1、程序 P=[-0.4 -0.5 0.6 0.7 0.8 -0.9 0.2;0.9 0 0.1 0.2 -0.3 0.5 0.3]; %给定训练样本数据,对应点的坐标 T=[1 1 1 0 1 0 0]; %给定样本数据对应的类别,用1和0表示两种类别 net=newp([-1 1;-1 1],1); %创建一个有两个输入、样本数据的取值范围都在【-1,1】之间,并且网络只有一个神经元的感知器神经网络 net.trainParam.epochs=20; %设置网络的最大训练次数为20次 net = train(net,P,T); %使用训练函数对创建的网络进行训练 Y=sim(net,P) %对训练后的网络进行仿真 E1=mae(Y-T) %计算网络的平均绝对误差 figure(1); %画出训练结果 plotpv(P,Y); plotpc(net.iw{1},net.b{1}) Q=[0.6 0.9 -0.1 0.7 -0.3 0.4 0.4;-0.1 -0.5 0.5 0.7 0.2 0.1 0.2]; %检测训练好的神经网络的性能 Y1=sim(net,Q) %对网络进行仿真,仿真输出即为分类的结果 figure(2); 创建一个新的绘图窗口 plotpv(Q,Y1); 在坐标中绘制测试数据 plotpc(net.iw{1},net.b{1})%在坐标中绘制分类线

2、神经网络训练 图1 神经网络训练 >>nn Y = 0 0 1 1 1 0 1 E1 = 0 Y1 = 1 1 0 1 0 1 1 3、结果图 图2 训练图 -1.5-1-0.50 0.51 1.5 Vectors to be Classified P(1)P (2)

人工智能神经网络例题

神经网络学习 假设w1(0)=0.2, w2(0)=0.4, θ(0)=0.3, η=0.4,请用单层感知器完成逻辑或运算的学习过程。 解:根据“或”运算的逻辑关系,可将问题转换为: 输入向量:X1=[0, 0, 1, 1] X2=[0, 1, 0, 1] 输出向量:Y=[0, 1, 1, 1] 由题意可知,初始连接权值、阈值,以及增益因子的取值分别为: w1(0)=0.2, w2(0)=0.4, θ(0)=0.3,η=0.4 即其输入向量X(0)和连接权值向量W(0)可分别表示为: X(0)=(-1, x1 (0), x2 (0)) W(0)=(θ(0), w1(0), w2 (0)) 根据单层感知起学习算法,其学习过程如下: 设感知器的两个输入为x1(0)=0和x2(0)=0,其期望输出为d(0)=0,实际输出为:y(0)=f(w1(0) x1(0)+ w2(0) x2(0)-θ(0)) =f(0.2*0+0.4*0-0.3)=f(-0.3)=0 实际输出与期望输出相同,不需要调节权值。 再取下一组输入:x1(0)=0和x2(0)=1,其期望输出为d(0)=1,实际输出为: y(0)=f(w1(0) x1(0)+ w2(0) x2(0)-θ(0)) =f(0.2*0+0.4*1-0.3)=f(0.1)=1 实际输出与期望输出相同,不需要调节权值。 再取下一组输入:x1(0)=1和x2(0)=0,其期望输出为d(0)=1,实际输出为: y(0)=f(w1(0) x1(0)+ w2(0) x2(0)-θ(0)) =f(0.2*1+0.4*0-0.3) =f(-0.1)=0 实际输出与期望输出不同,需要调节权值,其调整如下: θ(1)=θ(0)+η(d(0)- y(0))*(-1)=0.3+0.4*(1-0)*(-1)= -0.1 w1(1)=w1(0)+η(d(0)- y(0))x1(0)=0.2+0.4*(1-0)*1=0.6 w2(1)=w2(0)+η(d(0)- y(0))x2(0)=0.4+0.4*(1-0)*0=0.4 再取下一组输入:x1(1)=1和x2(1)=1,其期望输出为d(1)=1,实际输出为: y(1)=f(w1(1) x1(1)+ w2(1) x2(1)-θ(1)) =f(0.6*1+0.4*1+0.1) =f(1.1)=1 实际输出与期望输出相同,不需要调节权值。 再取下一组输入:x1(1)=0和x2(1)=0,其期望输出为d(0)=0,实际输出为: y(1)=f(w1(1) x1(1)+ w2(1) x2(1)-θ(1)) =f(0.6*0+0.4*0 + 0.1)=f(0.1)=1

人工智能论文

湖南理工学院 人工智能课程论文 题目:模式识别及人工神经网络 课程名称:人工智能 院系:计算机学院 专业班级: 姓名: 学号: 课程论文成绩: 指导教师: 2016年 6 月 26 日 模式识别及人工神经网络 摘要:人工神经网络是指模拟人脑神经系统的结构和功能,运用大量的处理部件,由人工方式建立起来的网络系统。该文首先介绍了神经网络研究动向,然后介绍了近年来几种新型神经网络的基本模型及典型应用,包括模糊神经网络、神经网络与遗传算法的结合、进化神经网络、混沌神经网络和神经网络与小波分析的结合。最后,根据这几种新型神经网络的特点, 展望了它们今后的发展前景。[2] 关键词:模糊神经网络;神经网络与遗传算法的结合;进化神经网络;混沌神经网络;神经网络与小波分析。 Pattern recognition and artificial neural network

Abstract: Artificial neural network is the system that simulates the human brain’s structure and function, and uses a large number of processing elements, and is manually established by the network system. This paper firstly introduces the research trends of the neural network, and then introduces several new basic models of neural networks and typical applications in recent years, including of fuzzy neural network, the combine of neural network and genetic algorithm, evolutionary neural networks, chaotic neural networks and the combine of neural networks and wavelet analysis. Finally, their future prospects are predicted based on the characteristics of these new neural networks in the paper. Key words: Fuzzy neural network; Neural network and genetic algorithm; Evolutionary neural networks; Chaotic neural networks; Neural networks and wavelet analysis 1 什么是人工神经网络? 所谓人工神经网络就是模仿生物大脑的结构和功能而构成的一种信息系统计算机,人士地球上具有最高智慧的动物,而人的指均来自大脑,人类靠大脑进行思考,联想,记忆和推理判断等,这些功能是任何被称为“电脑”的一般计算机所无法取代的,长期以来,许多科学家一直致力于人脑内部结构和功能的探讨和研究,并试图建立模拟人脑的计算机,虽然到目前对大脑的内部工作机理还不是完全清楚,但对其结构有所了解。粗略地讲,大脑是由大量神经细胞或者神经元组成的,每个神经元可看作是一个小的处理单元,这些神经元按某种方式连接起来,形成大脑内部的生理神经元网络。这种神经元网络中各神经元之间联结的强弱,按外部的激励信号做自适应变化,而每个神经元又随着所接收到的多个信号的综合大小而呈现兴奋或抑制状态。 1.1 人工智能网络的发展 (1)初期(萌发)期---MP模型的提出和人工升级网络的兴起 --1943年,美国神经生理学家Warren Mcculloch和数学家Walter Pitts 合写了一篇关于神经元如何工作的开拓性文章:“A Logical Calculus of Ideas Immanent in Nervous Activity”。该文指出,脑细胞的活动就像各种逻辑运算。

人工神经网络作业

西安建筑科技大学研究生课程考试试卷 考试科目:人工神经网络课程编码:071032 任课教师:谷立臣考试时间:2014.4.30 学号:1307841390 学生姓名:李宇峰

SOM神经网络在滚动轴承振动诊断中的应用 摘要:SOM网络是一种重要的无导师学习训练算法的神经网络,使用该算法进行训练后,可以将高维输入空间映射到二维空间上,并对故障现象进行自动分类,从而得出它们对应的故障原因。本文归纳和总结了SOM神经网络多参数诊断法的实施步骤,阐述了轴承故障与振动信号之间的关系以及神经网络的工作原理和实现过程,通过实验研究,提取了反映滚动轴承故障类型的振动信号的特征参数,以构建训练神经网络的特征向量,利用MA TLAB人工神经网络工具箱模拟和仿真SOM神经网络,然后用训练后的SOM神经网络对故障模式进行识别。 关键词:振动;滚动轴承;故障诊断;SOM神经网络 1故障轴承振动与信号的关系 故障滚动轴承在受载运转时,当缺陷部位与工作表面接触,都将产生一次冲击力。这种冲击力将激起轴承系统的振动,并通过适当的振动传递通道,以振动和声音的形式传出。信号传递过程,如图1所示。滚动轴承工作时,由传感器拾取的振动信号成分比较复杂,损伤引起的固有衰减振动只是其中的组成部分。当损伤微小时,往往被其他信号淹没而难以被发现。信号处理的目的就是突出这些损伤特征成分。 图1轴承振动信号传递过程 2 SOM神经网络的结构和学习算法 2.1神经网络结构 自组织特征映射神经网络是芬兰神经网络专家Kohnen于1981年提出的,网络结构由输入层和输出层组成。输入层为单层神经元排列,其作用是通过权向量将外界信息转到输出层神经元。输出层也叫竞争层,输出层的神经元同它周围的神经元侧向连接,成棋盘状平面。其神经元排列有多种形式,其最典型的是二维形式。在初始状态下,这些二维的处理单元阵列上没有这些信号特征的分布拓扑图。利用SOM模型的这一特性,可以从外界环境中按照某种测度或者是某种可有序化的拓扑空间来抽取特征或者是表达信号的、概念性的元素。自组织特征映射神经网络模型结构如图2所示。

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