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《建模与优化软件设计-MATLAB软件平台上的二次开发》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、华东理工大学硕士学位论文摘要本文讨论了可应用于化工过程模拟优化的人工神经网络和遗传算法,并在MATLAB6.0的基础上二次开发了一个用于模拟优化的软件。神经网络作为一种新型的黑箱方法,适用于一般比较复杂并且具有严重的非线性特性的化工过程的建模;而遗传算法是模拟生物群体遗传学的基本原理解决实际问题的一种高效并行全局搜索的优化方法。软件的模拟部分采用了误差后向传播神经网络(BP网络)来建立模型,优化部分采用实数编码的遗传算法。经过三个实例验证,表明用人工神经网络和遗传算法来解决模拟优化问题不仅是可行的,而且结果可靠,精度高;特别对于一般比较
2、复杂,并且具有严重的非线性特性的化工过程来说,有很广泛的应用前景,是可以作为一种新的模拟优化方法来加以考虑应用的。关键词:人工神经网络遗传算法S荆华东理工大学硕士学位论文AbstractInthispaper,ArtificialNeuralNetwork(ANN)andGeneticAlgorithm(GA)arediscussed,whichcanbeappliedtothesimulationandoptimizationofchemicalengineeringprocesses.Andsoftwareusedinthesimu
3、lationandoptimizationisdeveloped,onthebasisoftheMATLAB6.0ANNisanovelblack-boxmethod,whichisappliedtorelativelycomplexandhighlynon-linearchemicalengineeringprocesses.GAisahighlyefective,paralleloperatingandglobal-searchingoptimizationmethod,whichsimulatestheprinciplesofcr
4、eaturepopulationgenetics.BackPropagationNetwork(BP)',isusedinthesimulationpartofthesoftwaretoestablishthemodel,andthereal-codedGAisadoptedintheoptimizationpart.Thesoftwareisexaminedbythreeexamples,showingthattheapplicationofANNandGAinthesimulationandoptimizationisfeasibl
5、e,reliableandaccurate,especiallyfortherelativelycomplexandhighlynon-linearchemicalengineeringprocesses.ANNandGAdemonstratebrilliantprospectsasefectivealternativesin脉simula如gandoptimizingchemicalengineeringprocesses.Keywords:ArtificialNeuralNetwork(ANN),simulation,Genetic
6、Algorithm(GA),opti而zation作者声明我郑重声明:本人悟守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写,并对所写内容负责。论文作者签“:42003年6月4日华东理工大学硕士学位论文第1页第一章绪论1.1引言辩证唯物主义认为世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,而规律是可以被认识和掌握的。通过认识和掌握事物的规律,可以较好的解决人们面临的各种问题。人类在认识和改造自然的过程
7、中,创造了数学、物理、化学、生物等学科,从不同侧面研究自然界,并取得了显著的效果。由于客观事物的复杂性以及人们对事物认识的不断深化,人们发现仅靠某一门学科很难比较完美地解决实际工作中遇到的问题,因而出现了交叉学科。20世纪40年代以来科学家不断努力从生物学中寻求用于计算科学和人工系统的新思想、新方法,比如人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,ANN)和遗传算法(GeneticAlgorithm,GA)就是其中两个重要的发展方向。人工神经网络和遗传算法都是模仿生物处理模式来获得智能信息处理功能的理论。神经网络作为一
8、种新型的黑箱方法,近年来已被广泛运用于智能控制系统优化、信号及信息处理、模式识别等领域。而遗传算法是模拟生物群体遗传学的基本原理解决实际问题的一种高效并行全局搜索的优化方法。1.2人工神经网络研究的发展回顾