BP神经网络模型在水泥土强度分析中的应用.pdf

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1、第31卷第4期煤炭技术V0l-31．No．042012年4期CoalTechnolozvApril，2012BP神经网络模型在水泥土强度分析中的应用郭秀娟，张树彬(1．吉林建筑工程学院，长春130118；2．吉林经济管理干部学院，长春130012)摘要：建筑工程地基加固效果受土体腐殖酸的影响。根据国内外土壤腐殖酸现有研究成果及方法，通过对不同水泥掺量、不同地域水泥土的对比性试验，运用灰色关联分析方法，以确定腐殖酸组分对无侧限抗压强度的影响。由水泥土无侧限抗压强度试验数据所建立数学模型显示，其预测模型及效果精度完全满

2、足工程的需求。关键词：BP神经网络算法；水泥土；无侧限抗压强度；模型精度中图分类号：TM53文献标识码：B文章编号：1008—8725【2012)04—0144—03Application0fBPNeuralNetworktoAnal~ysi"sofCt~ementSo0ilS~trengthnGU0Xiu-iuan1．ZHANGShu—bin2(1．JilinInstituteofArchitecture＆CivilEngineering，Changchun130118，China；2．JilinProvince

3、EconomicManagementCadreCoHege，Changchun130012，China)Abstract：Theefectoffoundationsolidificationisinfluencedbysoilhumicacid．Accordingtotheexistingresultsandmethodsofsoilhumicacidathomeandabroad，determinedtheeffctofhumicacidonunconfinedcompressivestrength(UCS)wi

4、ththehelpofthegrayrelationalanalysismethod，bythetestofdifferentcementdosageanddifferentgeographiccomparisonofcement-soil．Thetestmodelindicatesthatthepredictivemodelandresultaccuracycanmeettheneedsofengineering．Keywords：BPneuralnetworkalgorithm；cementsoil；uncon

5、finedcompressivestrength；model网络模型，是对非线性可微分函数进行权值训练的0引言多层前馈网络。当给定神经网络一个输入模式时，它由输入层单元传递到隐层单元，经过隐含层单元逐人工神经网络是由大量模拟生物神经元功能的个处理后再传送到输出层单元，再由输出层单元处简单处理单元相互连接而成的巨型复杂网络，它已理而产生一个输出的模式。广泛应用于模式识别、视觉信息处理系统和自动化在典型三层BP结构中，设其仅含一个隐层，输控制等领域，且已取得满意的效果。目前，应用广泛入神经元有n个，隐层神经元有s个，激

6、活函数为，的BP神经网络，存在训练网络时间过长或陷入瘫输出层有m个神经元，对应激活函数为．，输出为疾而难以收敛、以及训练后的网络推理性能不好等y，目标矢量为，则隐层中第f个神经元输出形式问题。影响因素主要有3方面：神经网络拓扑结构、为学习方法的优劣和数据处理及特征参数的提取。1943年美国生理学家麦克劳(WS．Mcculoch){ixi+bj)j=l，2，⋯，(1)和数学家匹茨(Wpitts)提出了二值神经元的数学模式中——节点的输出；型(称为MP模型)，开创了神经科学理论研究的时W——节点之间连接权值；代；198

7、2年美国物理学家Hopfield提出HNN模型推动神经网络的研究。神经网络现已在多学科领域bl——阈值。获得广泛的应用及发展。文中针对岩土工程领域的输出层第k个神经元输出为实际问题，对不同地域不同有机质含量水泥土的主f：(tk—Yk=e以(2)要力学要素与抗压强度进行了有效的分析预测。e一Yk(3)1BP神经网络的应用原理输出层的阈值变化为BP网络做为在材料领域应用成功的一种神经Abk=-~1篑一嚷。象=rI喊(4)收稿日期：2011-09—06；修订日期：2012—0l一18基金项目：住房和城乡建设部软科学研究项

8、目(2010一K9—43)；吉林省教育厅“十一五”科学技术研究项目吉教科合字[20101第303号；吉林建筑工程学院博士科研启动资金项目(J2010)作者简介：郭秀娟(1961一)，女，吉林德惠人，教授，博士，研究方向：人工智能，数值计算，GIS。第4期郭秀娟，等：BP神经网络模型在水泥土强度分析中的应用·145·对于隐层的权值变化，即从从第i个输入到第j：