神经网络经典论文
第1篇:神经网络论文
神经网络论文
神经网络是近年来迅猛发展的前沿课题,它对突破现有科学技术的瓶颈起到重大的作用。下面要为大家分享的就是神经网络论文,希望你会喜欢!
摘 要
人工神经网络是近年来迅猛发展的前沿课题,它对突破现有科学技术的瓶颈起到重大的作用。本文剖析了人工神经网络的特征、模型结构以及未来的发展趋势。
【关键词】人工神经网络神经元 矩阵
1 人工神经网络概述
人工神经网络(ANN)是一种用计算机网络系统模拟生物神经网络的智能神经系统,它是在现代神经生物学研究成果的基础上发展起来的,模拟人脑信息处理机制的一种网络系统,它不但具有处理数值数据的计算能力,而且还具有处理知识的学习、联想和记忆能力。
人工神经网络模拟了大脑神经元的组织方式,反映了人脑的一些基本功能,为研究人工智能开辟了新的途径。它具有以下基本特征:
1.1 并行分布性
因为人工神经网络中的神经元排列并不是杂乱无章的,往往是以一种有规律的序列排列,这种结构非常适合并行计算。同时如果将每一个神经元看作是一个基本的处理单元,则整个系统可以是一个分布式处理系统,使得计算快速。
1.2 可学习性和自适应性
一个相对很小的人工神经网络可存储大量的专家知识,并能根据学习算法,或利用指导系统模拟现实环境(称为有教师学习),或对输入进行自适应学习(称为无教师学习),可以处理不确定或不知道的事情,不断主动学习,不断完善知识的存储。
(3)鲁棒性和容错性
由于采用大量的神经元及其相互连接,具有联想映射与联想记忆能力,容错性保证网络将不完整的、畸变的输入样本恢复成完整的原型,鲁棒性使得网络中的神经元或突触遭到破坏时网络仍然具有学习和记忆能力,不会对整体系统带来严重的影响。
1.3 泛化能力
人工神经网络是大规模的非线性系统,提供了系统协同和自组织的潜力,它能充分逼近任意复杂的非线性关系。如果输入发生较小变化,则输出能够保持相当小的差距。
1.4 信息综合能力
任何知识规则都可以通过对范例的学习存储于同一个神经网络的各连接权值中,能同时处理定量和定性的信息,适用于处理复杂非线性和不确定对象。
2 人工神经网络模型
神经网络是在对人脑思维方式研究的基础上,将其抽象模拟反映人脑基本功能的一种并行处理连接网络。神经元是神经网络的基本处理单元。
在神经网络的发展过程中,从不同角度对神经网络进行了不同层次的描述和模拟,提出了各种各样的神经网络模型,其中最具有代表性的神经网络模型有:感知器、线性神经网络、BP网络、自组织网络、径向基函数网络、反馈神经网络等等。
3 神经元矩阵
神经元矩阵是神经网络模型的一种新构想,是专门为神经网络打造的一个矩阵,它符合神经元的一切特征。
神经元矩阵采用矩阵形式,它可为n维向量组成。引入向量触头和信使粒的概念,向量触头可生长,即长度可变,方向可变,信使粒可“游荡”在矩阵中,建立各种联系。如图1即是神经元矩阵模型
(1)容器可产生一种无形的约束力,使系统得以形成,容器不是全封闭的,从而保证系统与外界的沟通和交互;各向量间可用相互作用的力来联系,而各个信使粒则受控于容器、中空向量以及其它的信使粒。各神经元之间自主交互,神经元矩阵是一种多层次的管理,即一层管理一层。系统具有明显的层级制和分块制,每层每块均独立且协同工作,即每层每块均含组织和自组织因素。
(2)向量触头是中空的.,信使粒可以通过向量或存储于向量中,所以又称为中空向量。向量存储了信使粒后,可以吸引更多的信使粒在附近,或使邻近向量转向、伸长,进而形成相对稳定的信息通路。
(3)当两条或更多的信息通路汇集时,可能伴随着通路的增强、合并,以及信使粒的聚集、交换,这是神经元矩阵运算的一种主要形式。通路的形成过程,也就是是神经元矩阵分块、分层、形成联接的过程,也为矩阵系统宏观管理、层级控制的实现奠定了基础。
神经元矩阵亦是一种具有生物网络特征的数学模型,综合了数学上矩阵和向量等重要概念,是一种立体的矩阵结构。尤其是将矩阵的分块特性和向量的指向特征结合起来,更好的体现了神经网络的整体性和单元独立性,系统的组织和自组织特征也更为凸显。信使粒以“点”的数学概念,增强了系统的信息特征,尤其是增强了矩阵的存储和运算功能。
4 人工神经网络的发展趋势
人工神经网络是边缘性交叉科学,它涉及计算机、人工智能、自动化、生理学等多个学科领域,研究它的发展具有非常重要意义。针对神经网络的社会需求以及存在的问题,今后神经网络的研究趋势主要侧重以下几个方面。
4.1 增强对智能和机器关系问题的认识
人脑是一个结构异常复杂的信息系统,我们所知道的唯一智能系统,随着信息论、控制论、计算机科学、生命科学的发展,人们越来越惊异于大脑的奇妙。对人脑智能化实现的研究,是神经网络研究今后的需要增强的地发展方向。
4.2 发展神经计算和进化计算的理论及应用
利用神经科学理论的研究成果,用数理方法探索智能水平更高的人工神经网络模型,深入研究网络的算法和性能,使离散符号计算、神经计算和进化计算相互促进,开发新的网络数理理论。
4.3 扩大神经元芯片和神经网络结构的作用
神经网络结构体现了结构和算法的统一,是硬件和软件的混合体,神经元矩阵即是如此。人工神经网络既可以用传统计算机来模拟,也可以用集成电路芯片组成神经计算机,甚至还可以生物芯片方式实现,因此研制电子神经网络计算机潜力巨大。如何让传统的计算机、人工智能技术和神经网络计算机相融合也是前沿课题,具有十分诱人的前景。
4.4 促进信息科学和生命科学的相互融合
信息科学与生命科学的相互交叉、相互促进、相互渗透是现代科学的一个显著特点。神经网络与各种智能处理方法有机结合具有很大的发展前景,如与专家系统、模糊逻辑、遗传算法、小波分析等相结合,取长补短,可以获得更好的应用效果。
第2篇:神经网络经典论文
神经网络经典论文
神经网络可以指向两种,一个是生物神经网络,一个是人工神经网络。那么关于人工的神经网络的论文应该怎么写呢?下面就和小编一起来看看吧。
摘要:软件需求分析不仅仅是为了让开发者满足用户要求,而且还可以帮助用户了解软件的性能和功能,具有一举两得的效果,但是如果软件需求不符合实际需求,就会出现风险,导致返工。在BP神经网络的基础上,我们建立了软件需求分析风险评估模型,以减少软件开发的失败率,规避因软件需求分析失误而带来的实际存在的或潜在的风险。
关键词:风险;软件需求;BP神经网络;研究;分析
软件开发过程中,需求分析是一个关键性的阶段。导致它失败的原因有很多,例如开发者和用户之间的沟通障碍、软件本身的隐含性、需求信息的不对称等等。这些问题导致的返工,增加了开发的成本,也损坏了企业形象,更可能流失掉部分用户。因此,我们必须对软件需求分析进行风险评估管理,把负面影响降到最低。现代商业发展中,各企业和企业之间的竞争日趋激烈,掌握最新的技术,对技术进行创新,才是企业在行业内立足脚跟,获得更加长远发展的方法,因此要想牢牢地把握企业的运命就需要我们保持对技术创新的热情,并在这条道路上乐此不疲。21世纪,只有掌握了最新和最具有创造性的技术,才能赢的最后的胜利,本文把BP网络与软件需求分析风险评估模型相结合,具有十分重要的意义。
1BP神经网络
BP神经网络是开发者使用最多的神经网络之一,它具有算法简单、极强的鲁棒性、收敛速度极快等优点。最重要的一点是能够最大限度的接近其真实系统,非常适合于线性的、不确定的、模糊的软件风险数据。BP算法是一种用于前向多层神经网络的的反传学习算法。采用BP算法的数层感知器神经网络模型,它的基本思想是,学习过程由信号的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。模糊理论采用模糊数学的方法,通过抽象思维,对处于多种因素作用下的事物做出总体评价。它的两大主要特征是:第一,结果清晰;第二,系统性强,这非常适合于各种非确定性问题的解决。
2软件需求分析风险评估模型
开发过程中,了解软件需求是很重要的。软件开发主要是依据需求的不同而设计出的产品。它包括了业务需求(组织和客户高层次的目标)、用户需求(用户要求必须具备的需求)、功能需求(用户可以通过完成任务满足业务需求的产品中必须体现的软件功能)。各种不同的需求都以不同的角度来呈现,需要进行多方位的分析方可得出准确的结论。软件需求分析就是对用户所需软件应具备的属性进行分析,满足用户的真正需求。在完成软件需求分析后,我们要能得出用户所需的软件系统要能够做到哪些功能,对此还要有详细准确的说明书,也就是用户的使用说明书,让他们更快的了解产品。优秀的需求具有以下特点:完整性、准确性、可行性、必要性、无歧义性和可行性。软件需求分析风险是指由于多方面的影响,如用户参与度、用户需求的拓展变化、多角度的考虑、设计的精准度和用户与开发者的充分沟通等等,而造成需求分析的不准确使得用户的软件需求得不到满足。该风险评估模型主要是为了降低软件需求分析中存在的风险,从而使得评估需求分析更具加有效和更易操作。
3一种基于BP神经网络的软件需求分析风险评估模型
本文把BP神经网络和模糊理论加入到软件需求分析风险评估模型中,利用BP神经网络的非线性映射属性和模糊理论的超强表达能力与被理解力,帮助提高风险评估的有效性和预测性。软件需求分析风险的评估模型包括风险识别、风险分析、风险评估三个模块。风险识别的主要目的是考察研究软件需求分析阶段具体的情况,识别并记录该阶段存在的或潜在的风险,输入来源是专家的经验分析和历史风险数据库。
一般步骤包括:
a:找出软件需求分析风险指标;
b:搜索历史数据库,列出存在的数据库中的历史案例;
c:通过专家分析,列出具有风险等级的列表;
d:将确定了的风险列表提交数据库并更新。风险分析是细化第一阶段的风险,分析其产生的影响和等级,找出各指标与风险级别之间的线性关系亦或非线性关系。本文引入BP神经网络和模糊理论,利用BP神经网络实现风险评估指标和风险级别之间的非线性映射关系,还利用模糊理论的超强表达能力和容易理解的属性,提高整个风险评估模型的学习能力和表达能力,得出更符合实际的评估报告。
主要的方法包括:
a:揭示原因和结果之间的联系,追根溯源;
b:建立模型进行认识和理解;
C:通过尝试各种组合找出导致失败的因素。风险评估需最后明确所有存在的'风险和它们的等级,给予开发者一个详细的报告。本阶段只要利用BP神经网络的输入层、输出层、隐含层数、隐含层节点数。输入层节点是经过模糊预处理的17个需求分析风险评估指标;输出层节点是需求分析风险等级;隐含层数越多性能越高误差越低;隐含节点越多,网络功能越强大,但是过多则会使网络功能减弱。
在BP神经网络基础上,建立的软件需求分析风险评估模型,它操作的流程大致是三个方向。首先,识别软件需求分析阶段存在的、潜在的风险;然后,利用BP神经网络和模糊理论的特有属性、众多优点进行分析,通过历史数据库,专家知识、专家讨论,列出风险表格;最后,对风险进行最后的评估,从而有效预测软件开发过程中所遇到的风险,并且进行规避。
4结束语
随着经济的高速发展,网络软件也成为人们工作生活中一个非常重要的工具。软件需求的增多带来了很多的问题,软件开发的过程充满了阻碍,软件需求的满意度也在日渐降低。因此,提高软件开发的速度、保证开发软件的质量,降低风险、减少开发成本、满足用户真正的需求等等,对软件需求分析风险进行评估,建立软件需求分析风险评估模型,是一件非常值得研究和实施的事情。本文研究的内容不仅仅达到了需求分析的目的,提出了新的思维方式和参考方向,而且还能更有效的预测软件需求分析风险,真正满足用户的软件需求。基金项目:吉林省教育厅“十二五”科学技术研究项目“基于AHP和群决策向量分析高校干部综合测评方法和系统实现”(吉教科合字第2013402号);吉林省教育科学“十二五”规划课题“构建以学习者为主体的远程教育支持服务体系的研究”。
参考文献:
[1]李华,曹晓龙,成江荣.BP神经网络在软件项目风险评估中的应用[J].计算机仿真,2011,28(07):374-378.
第3篇:人工神经网络论文
人工神经网络论文
人工泛指人造的;人为的。下面是小编为你带来的人工神经网络论文 ,欢迎阅读。
人工神经网络的发展及应用
摘要随着科学技术的发展,人工神经网络技术得到了空前的发展,并且在诸多领域得到了广泛的应用,为人工智能化的发展提供了强大的动力。人工神经网络的发展经历了不同的阶段,是人工智能的重要组成部分,并且在发展过程中形成了自身独特的特点。文章对人工神经网络的发展历程进行回顾,并对其在各个领域的应用情况进行探讨。
关键词人工神经网络;发展;应用
随着科学技术的发展,各个行业和领域都在进行人工智能化的研究工作,已经成为专家学者研究的热点。人工神经网络就是在人工智能基础上发展而来的重要分支,对人工智能的发展具有重要的促进作用。人工神经网络从形成之初发展至今,经历了不同的发展阶段,并且在经济、生物、医学等领域得到了广泛的应用,解决了许多技术上的难题。
1人工神经网络概述
关于人工神经网络,到目前为止还没有一个得到广泛认可的统一定义,综合各专家学者的观点可以将人工神经网络简单的概括为是模仿人脑的结构和功能的
