人工神经网络综述

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bp神经网络的应用综述

bp神经网络的应用综述近年来，人工神经网络（ANN）作为一种神经网络形式在不断发展，因其计算能力强，对现实世界较好地识别和适应能力，已得到越来越广泛的应用，其中，BP神经网络是最典型的人工神经网络之一。

BP神经网络是指以马尔可夫随机过程为基础的反向传播算法，具有自组织学习、泛化、模糊推理的特点，具有非常广泛的应用场景。

它可以用来解决实际问题。

首先，BP神经网络可以用来解决分类问题。

它可以根据给定的输入向量和输出向量，训练模型以分类相关的输入特征。

这种模型可以用来解决工业控制问题、专家系统任务等。

例如，BP神经网络可以用来识别照片中的面孔，帮助改进自动门的判断等。

此外，BP神经网络还可以用于计算机视觉，即以计算机图像识别的形式进行图像处理。

通常，计算机视觉技术需要两个步骤，即识别和分析。

在识别步骤中，BP神经网络可以被用来识别图片中的特征，例如物体的形状、大小、颜色等；在分析步骤中，BP神经网络可以用来分析和判断图片中的特征是否满足要求。

此外，BP神经网络还可以用于机器人技术。

它可以用来识别机器人环境中的物体，从而帮助机器人做出正确的动作。

例如，利用BP神经网络，机器人可以识别障碍物并做出正确的行动。

最后，BP神经网络还可以用于未来的驾驶辅助系统中。

这种系统可以利用各种传感器和摄像机，搜集周围环境的信息，经过BP神经网络分析，判断当前环境的安全程度，及时采取措施，以达到更好的安全驾驶作用。

综上所述，BP神经网络具有自组织学习、泛化、模糊推理的特点，拥有非常广泛的应用场景，可以用于分类问题、计算机视觉、机器人技术和驾驶辅助系统等。

然而，BP神经网络也存在一些问题，例如训练时间长，需要大量的训练数据，容易受到噪声攻击等。

因此，研究人员正在积极改进BP神经网络，使其能够更好地解决各种问题。

人工智能文献综述10000字

人工智能文献综述10000字人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指通过模拟、延伸和扩展人类智能的技术和方法。

人工智能已经渗透到了各个领域，如医疗、金融、交通等。

本文将对人工智能领域的一些重要文献进行综述，以期了解目前人工智能领域的研究进展和热点。

1. "Deep Residual Learning for Image Recognition" (Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren, Jian Sun, 2016)这篇论文提出了一种新的深度残差网络（Deep Residual Network，ResNet）结构，通过引入残差学习的方法解决了深度神经网络的退化问题。

该论文在ImageNet数据集上取得了当时最先进的结果，为深度学习的发展做出了重要贡献。

2. "Playing Atari with Deep Reinforcement Learning" (Volodymyr Mnih, Koray Kavukcuoglu, David Silver, Alex Graves, Ioannis Antonoglou, Daan Wierstra, Martin Riedmiller, 2013)这篇论文提出了一种基于深度强化学习的方法，将深度神经网络应用于Atari游戏的自动游戏玩家训练中。

这种方法通过将图像作为输入，直接从原始像素中学习游戏策略，取得了比之前所有方法更好的结果。

这是深度强化学习在游戏领域的开创性工作。

3. "Generative Adversarial Networks" (Ian J. Goodfellow,Jean Pouget-Abadie, Mehdi Mirza, Bing Xu, David Warde-Farley, Sherjil Ozair, Aaron Courville, Yoshua Bengio, 2014)这篇论文提出了一种新的生成模型，称为生成对抗网络（Generative Adversarial Networks，GANs）。

神经网络的特点及改进方法综述

述
Ｋｙｒｓｅｗｏｄ：Ｎｅｒｌｔｒ；Ｖｅｏｉｆｎｅｇｎｅｏａｉｉｍ；ＩｒｖｄＡｌｏｉｕａｗｏｋＮｅｌｃｔｏｖｒｅｃ；ＬｃｌｎｍｕｙＣｏＭｍｐｏｅｇｒｔｍｈ
Ｏ引言人工神经网络控制技术从２世纪５Ｏ０年代自Ｒｓｂａ首次将单层感知器应用于模式分类学习ｏｅｌｔｎｔ以来，已经有了几十年的研究历史。但是，对于单层感知器，不论采用怎样的非线性函数，其分类能力都
号，此误差信号即作为修正各单元权值的依据。这种信号正向传播与误差反向传播的各层权值调整过程是周而复始地进行。权值不断调整的过程，也就
是网络的学习训练过程。此过程一直进行到网络输
当本次的ｖ＼－－／与前一次同号时其加权求和
ＡｂｔａｔＯｎｔｅｂｓｓｏｅａａｙｉｏｅｔａｎｎｌｏｔｍｆ￣ｅｂｃｅｒｌｅｗｏｋｔｅｃａａｔｒｔｓｓｒｃ：ａｉｆｈｎｌｓｓｆｈｉｉｇａｇｒｈｏｈｔｔｒｉｄａｋｎｕａｔｒ，ｈｈｒｃｅｉｉｎｓｃ
想是，学习过程由信号的正向传播与误差的反向传
播学习算法，使得在神经网络领域的理论和应用研究开始在世界范围内兴起。人工神经网络是一种按照人脑的组织和活动原理而构造的一种数据驱动型非线性映射模型，它可以处理那些难以用数学模型描述的系统，它具有并行处理、适应自组织、自联想
播两个过程组成。正向传播时，输人样本从输入层传人，经隐含层逐层处理后传向输出层。若输出层的实际输出与期望输出（教师信号）不符，则转向误差的反向传播阶段。误差的反向传播是将输出误差以某种形式通过隐含层向输入层逐层反传，并将误差分

使用ai写综述

使用ai写综述使用AI写综述随着人工智能（AI）技术的不断发展，AI的应用范围也越来越广泛。

在各个领域中，AI都展现出了巨大的潜力。

本文将综述AI的应用领域、技术原理以及未来发展方向。

一、AI的应用领域1. 机器学习：机器学习是AI的核心技术之一。

通过训练模型，机器可以从数据中学习并提取出有用的信息。

在图像识别、语音识别和自然语言处理等领域中，机器学习技术有着广泛的应用。

2. 自动驾驶：自动驾驶是AI技术在交通领域的重要应用之一。

通过感知、决策和控制等模块，自动驾驶车辆可以实现无人驾驶。

自动驾驶技术的发展有望改变交通方式，提高交通安全性和效率。

3. 金融领域：AI在金融领域中的应用也日益普及。

通过数据分析和模型预测，AI可以帮助金融机构进行风险评估、信用评分和投资决策等工作。

同时，AI还可以提供智能客服和智能投顾等金融服务。

4. 医疗领域：AI技术在医疗领域中的应用也越来越广泛。

通过图像识别技术，AI可以帮助医生进行疾病诊断和影像分析。

此外，AI还可以通过数据分析和模型预测来辅助医疗决策和药物研发。

二、AI的技术原理1. 深度学习：深度学习是一种机器学习技术，它模拟人脑神经网络的工作原理，通过多层神经网络进行模型训练和特征提取。

深度学习可以处理大规模数据，并在图像、语音和自然语言等领域中取得了重大突破。

2. 自然语言处理：自然语言处理是AI技术中的重要分支，它可以使计算机理解和处理人类语言。

通过文本分析、语义理解和机器翻译等技术，自然语言处理可以帮助机器实现智能对话和文本处理。

3. 强化学习：强化学习是一种通过试错学习的方法，机器通过与环境的交互来学习最优策略。

强化学习在游戏、机器人控制和自动驾驶等领域中有着广泛的应用。

三、AI的未来发展方向1. 边缘计算：随着物联网技术的发展，越来越多的设备将连接到互联网。

为了减少延迟和节省带宽，将AI算法应用于边缘设备成为一种趋势，这可以在设备本地进行数据处理和决策。

人工神经网络综述论文

人工神经网络的最新发展综述摘要: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。

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。

The review of the latest developments in artificial neuralnetworksAbstract: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 analysis1 引言人工神经网络的研究始于20世纪40年代初。

人工神经网络系统辨识综述

人工神经网络系统辨识综述摘要：当今社会，系统辨识技术的发展逐渐成熟，人工神经网络的系统辨识方法的应用也越来越多，遍及各个领域。

首先对神经网络系统辨识方法与经典辨识法进行对比，显示出其优越性，然后再通过对改进后的算法具体加以说明，最后展望了神经网络系统辨识法的发展方向。

关键词：神经网络；系统辨识；系统建模0引言随着社会的进步,越来越多的实际系统变成了具有不确定性的复杂系统，经典的系统辨识方法在这些系统中应用，体现出以下的不足:（1）在某些动态系统中,系统的输入常常无法保证，但是最小二乘法的系统辨识法一般要求输入信号已知，且变化较丰富。

（2）在线性系统中，传统的系统辨识方法比在非线性系统辨识效果要好。

（3）不能同时确定系统的结构与参数和往往得不到全局最优解，是传统辨识方法普遍存在的两个缺点。

随着科技的继续发展，基于神经网络的辨识与传统的辨识方法相比较具有以下几个特点:第一，可以省去系统机构建模这一步，不需要建立实际系统的辨识格式；其次，辨识的收敛速度仅依赖于与神经网络本身及其所采用的学习算法，所以可以对本质非线性系统进行辨识;最后可以通过调节神经网络连接权值达到让网络输出逼近系统输出的目的；作为实际系统的辨识模型，神经网络还可用于在线控制。

1神经网络系统辨识法1.1神经网络人工神经网络迅速发展于20世纪末，并广泛地应用于各个领域，尤其是在模式识别、信号处理、工程、专家系统、优化组合、机器人控制等方面。

随着神经网络理论本身以及相关理论和相关技术的不断发展，神经网络的应用定将更加深入。

神经网络，包括前向网络和递归动态网络，将确定某一非线性映射的问题转化为求解优化问题，有一种改进的系统辨识方法就是通过调整网络的权值矩阵来实现这一优化过程。

1.2辨识原理选择一种适合的神经网络模型来逼近实际系统是神经网络用于系统辨识的实质。

其辨识有模型、数据和误差准则三大要素。

系统辨识实际上是一个最优化问题,由辨识的目的与辨识算法的复杂性等因素决定其优化准则。

神经网络架构搜索(NAS)综述

神经网络架构搜索（NAS）综述神经网络架构（Neural Architecture Search, NAS）是指通过自动化的方法出最优的神经网络架构。

随着深度学习的快速发展，神经网络的架构设计变得越来越重要。

传统的深度学习网络结构是通过人工设计的，需要耗费大量的时间和经验来寻找最优的架构。

而NAS的目的就是通过自动化的方式解决这个问题，使网络架构的设计过程更加高效和智能化。

NAS的基本思想是通过算法在给定的空间中寻找最优的网络架构。

通常情况下，空间包括网络的层数、每层的节点数、激活函数、连接方式等。

NAS的过程可以看作是一个优化问题，目标是最小化网络的验证误差或最大化性能。

在的过程中，可以借鉴启发式算法、演化算法、强化学习等不同的方法。

在NAS中，有两个关键的环节：空间的定义和算法的设计。

空间的定义决定了的范围和约束，不同的空间会带来不同的性能和复杂度。

算法的设计则是指定了具体的策略，如何在空间中找到最优的网络架构。

目前，NAS已经取得了一些令人瞩目的成果。

例如，Google旗下的AutoML通过NAS实现了自动化的图像分类器设计。

NVIDIA的NASCIFAR在CIFAR-10数据集上取得了较好的性能。

还有一些其他的工作，如DARTS、ENAS、AmoebaNet等，也在不同领域取得了一些进展。

然而，NAS仍然面临一些挑战。

首先，空间的设计往往需要领域专家的经验和指导，否则可能会导致范围过大或过小。

其次，的过程非常耗时，需要消耗大量的计算资源和算力。

此外，出来的网络架构不一定能够泛化到其他数据集上。

针对这些挑战，有一些研究者提出了一些改进的方法。

例如，通过采用更加高效的算法、引入网络的可复用和共享结构、使用上采样和下采样操作来减小空间等。

这些努力旨在加速过程并提高结果的泛化性能。

总结来说，神经网络架构（NAS）是一种自动化的方法，用于出最优的神经网络架构。

通过定义适当的空间和设计有效的算法，NAS能够帮助我们更加高效地设计出性能更好的神经网络。

神经网络【文献综述】

毕业论文文献综述应用物理神经网络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、识别或过程控制人工神经元的研究起源于脑神经元学说。

19世纪末，在生物、生理学领域，Waldeger等人创建了神经元学说。

人们认识到复杂的神经系统是由数目繁多的神经元组合而成。

大脑皮层包括有100亿个以上的神经元，每立方毫米约有数万个，它们互相联结形成神经网络，通过感觉器官和神经接受来自身体内外的各种信息，传递至中枢神经系统内，经过对信息的分析和综合，再通过运动神经发出控制信息，以此来实现机体与内外环境的联系，协调全身的各种机能活动若从速度的角度出发，人脑神经元之间传递信息的速度要远低于计算机，前者为毫秒量级，而后者的频率往往可达几百兆赫。

但是，由于人脑是一个大规模并行与串行组合处理系统，因而，在许多问题上可以作出快速判断、决策和处理，其速度则远高于串行结构的普通计算机。

人工神经网络的基本结构模仿人脑，具有并行处理特征，可以大大提高工作速度。

人脑存贮信息的特点为利用突触效能的变化来调整存贮内容，也即信息存贮在神经元之间连接强度的分布上，存贮区与计算机区合为一体。

虽然人脑每日有大量神经细胞死亡（平均每小时约一千个），但不影响大脑的正常思维活动。

而普通计算机是具有相互独立的存贮器和运算器，知识存贮与数据运算互不相关，只有通过人编出的程序使之沟通，这种沟通不能超越程序编制者的预想。

元器件的局部损坏及程序中的微小错误都可能引起严重的失常。

人类大脑有很强的自适应与自组织特性，后天的学习与训练可以开发许多各具特色的活动功能。

人工神经网络应用于海洋领域的文献综述

网络模型用于赤潮预报，过实证研究，经取得良好的预测效果。
潮汐预报对人类活动和降低海洋环境建筑成本是非常重要的。为了解决潮位预测中存在的时滞问题，预测精提高度，不少学者进行了初步探索，并且普遍认为ＢＰ模型应用
与预测、海洋资源与环境等各方面，且应用前景不断扩并大。本文通过梳理相关文献，分析和总结了ＡＮ在海洋领Ｎ域的研究进展和主要成果，以期为相关研究提供参考。
一
、
船舶与海洋工程
钢材腐蚀问题是海洋工程的重大课题。国内许多学者通过建立ＡＮ模型考察海水环境相关参数与钢材腐蚀速Ｎ度的相关性。刘学庆等根据四层ＢＰ神经网络分析了３ｃ钢腐蚀速度与海水环境参数的相关性，了３建立ｃ钢在海洋环境中腐蚀速度的人工神经网络模型，明该方法在监测与证评价区域海洋环境腐蚀性方面具有实际应用价值Ⅲ 。邓春龙等研究建立了海洋环境材料腐蚀与防护数据库，收集和
蔡如钰利用人工神经网络Ｂ算法，立了赤潮预报模型。Ｐ建杨建强通过比较发现人工神经网络方法在模拟和预测方面优于传统的统计回归模型，具有较强的模拟预测能力及实用性。在此基础上，为克服ＢＰ网络训练易陷入局部最优的缺点，晶采用遗传算法改进网络训练方法，立赤潮王建生物密度与环境因子的人工神经网络的预报模型，证网保络达到全局最优。此外，部分学者将改进的人工神经还有

基于人工神经网络的深度学习算法综述

基于人工神经网络的深度学习算法综述深度学习（Deep Learning）是一种机器学习技术，它可以在大规模
数据集上进行训练，从而构建复杂的模型，以解决各种复杂的问题。

深度
学习是一种基于人工神经网络的机器学习技术，目前被广泛应用于计算机
视觉、自然语言处理等领域。

它通过模拟人脑的神经网络进行知识的学习，并能够根据经验来做出决策。

主要的深度学习算法有：多层感知器（Multilayer Perceptron）、
卷积神经网络（Convolutional Neural Networks）、递归神经网络（Recurrent Neural Networks）、深度置信网络（Deep Belief Networks）和强化学习（Reinforcement Learning）。

多层感知器（MLP）是一种前馈神经网络，它由多个受控的计算单元（称为神经元）组成，每个神经元都有自己的权重和偏置。

神经元之间是
通过权重相互连接的，这些权重计算出输入和输出之间的关系。

它由输入层、隐藏层和输出层组成，隐藏层中的神经元之间也是相互连接的。

卷积神经网络（CNN）是一种基于多层感知器构建的前馈神经网络。

它利用卷积运算来替代多层感知器中的全连接层，从而实现更高的准确度
和精度。

CNN的网络结构包括输入层、卷积层、池化层、全连接层和输出层。

卷积层和池化层之间会有多个，这使CNN具有深度层次的特性。

BP神经网络及深度学习研究 - 综述

2.1
BP网络的基本结构如图21所示，其模型拓扑结构包括输入层（input）、隐层(hidden layer)和输出层(output layer)三层结构。
输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息，并传递给中间层各神经元；中间层是内部信息处理层，负责信息变换，根据信息变化能力的需求。中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构；最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息，经进一步处理后，完成一次学习的正向传播处理过程，由输出层向外界输出信息处理结果。隐层节点一般采用Sigmoid型函数，输入和输出节点可以采用Sigmoid型函数或者线性函数。
(3)网络的结构设计,即隐节点数的选择，尚无理论指导，具有很大的盲目性。
(4)新加入的样本对已经学好的样本影响较大，且每个输入样本的特征数目要求相同，泛化能力较差。
针对BP算法存在的缺陷，目前国内外已有不少人对BP网络进行了大量的研究，提出了各种不同的改进方案，如优化训练输入参数，加入动量参数，以及学习步长的适应调整，采用带动量的自学习率BP算法，动态全参数自调整学习算法，记忆式初值权值和阀值方法，快速自适应学习算法等，这些方案均提高BP神经网络收敛速度。
作用函数是反映下层输入对上层节点刺激脉冲强度的函数又称刺激函数，一般取为(0，1)内连续取值Sigmoid函数：
它反映了神经元的饱和特性。上式中，Q为表示神经元非线性的参数，称增益值(Gain)，也称调节参数。Q值越大，S形曲线越陡峭；反之，Q值越小，S形曲线越平坦；一般取Q=1。
(3)误差计算模型
关键词：BP神经网络、算法分析、应用
1
人工神经网络（Artificial Neural Network，即ANN），作为对人脑最简单的一种抽象和模拟，是人们模仿人的大脑神经系统信息处理功能的一个智能化系统，是20世纪80年代以来人工智能领域兴起的研究热点。人工神经网络以数学和物理方法以及信息处理的角度对人脑神经网络进行抽象，并建立某种简化模型，旨在模仿人脑结构及其功能的信息处理系统。

人工神经网络在安全科学中的应用综述

性、模糊性和动态复杂性、指标多、多等难题；数据在安全预测方面，可进行煤与瓦斯突出预测、煤矿瓦斯涌出量预测、层自燃预测、煤交通事故预测等。讨论了其在安全科学中的应用现状及存在
问题，并对未来研究方向进行了展望。关键词：人工神经网络；安全科学；应用
ｏａａｄｓｕｃｆｈｚｒｏｒｅ，ｔｅｓｅｙｅａｕｔｎａｄｓｆｔｏｅａｔｓｃｓｐｅｉｔｎｏｏｌａｄｇｓｏｔｕｓｈｚｒｎｈａｔｖｌａｉｎａｅｙｆｒｃｓｕｈａｒｄｃｉｆｃａｎａｕｂｒｔａａｄａｄｆｏｏｔｆｃａｃｄｎｏｅａｔｇｅｗａｉｅ．Ｔｅｐｏｌｍｓａｄｒｓａｃｒｎｅｅｐｉｔｄｏｔｔａｔｒｉｃｉｅｔｒｃｓｉｔｓｇｖｎａｆｎｈｒｂｅｎｅｅｒｈｔｅｄｗｒｏｎｅｕｓ．ａｌＫｅｒｓａｔｃａｅｒｌｅｗｏｋｓｆｔｃｅｃ；ｐｌａｉｎｙｗｏｄ：ｒｆｉｌｕａｔｒ；ａｅｙｓｉｎｅａｐｉｔｉｉｎｎｃｏ
ＺＨＡＮＧｎ－ｅ，ＸＵｎ，ＺＨＡＯｎｓｅｒｕｆｉＭｉＹｕ — ｈｎｇ
（ａｕｔｏＥｇｎｅｉｇＣｉａＵｉｒｉｆｅｓｉｃｓＷｕａ３０４，ｈｎ）Ｆｃｌｆｎｉｅｒ，ｈｎｎｖｓｙｏｏｃｅｅ，ｈｎ４０７ＣｉａｙｎｅｔＧｎ

人工智能文献综述范文模板

人工智能文献综述引言人工智能作为一门交叉学科，已经成为当今世界的热点领域。

随着技术的不断发展和应用的广泛推广，越来越多的研究者开始关注和研究人工智能的各个方面。

本文旨在对近年来人工智能领域的相关文献进行综述，总结现有的研究进展和存在的问题，并展望未来的发展方向。

主要内容1.人工智能算法与模型人工智能的核心在于算法和模型的设计与优化。

近年来，深度学习模型如卷积神经网络（Convolutional Neural Network，CNN）、循环神经网络（Recurrent Neural Network，RNN）等取得了显著的成果。

同时，强化学习（Reinforcement Learning）、生成对抗网络（Generative Adversarial Networks，GANs）等新兴算法也受到了广泛关注。

然而，这些算法和模型仍然存在许多挑战，如数据稀缺性、模型解释性等问题。

2.人工智能在图像处理领域的应用人工智能在图像处理领域有着广泛的应用。

例如，目标检测、图像分类、图像生成等任务都取得了令人瞩目的成果。

其中，基于卷积神经网络的图像识别方法成为了主流。

然而，对于复杂场景和小样本数据，现有的算法仍然存在一定的局限性。

3.人工智能在自然语言处理领域的应用自然语言处理是人工智能领域的重要分支之一。

近年来，深度学习方法在机器翻译、文本分类、情感分析等任务上取得了巨大成功。

然而，对于语义理解、多语种处理等问题，现有的方法仍然有待改进。

4.人工智能在智能交通领域的应用智能交通是人工智能在实际应用中的一个重要领域。

通过利用人工智能技术，可以提高交通管理效率、减少交通事故等。

例如，基于深度学习的交通流量预测、智能驾驶系统等技术已经取得了显著的成果。

然而，安全性、可靠性等问题仍然是亟待解决的难题。

结论与展望人工智能作为一门新兴的学科，已经在各个领域取得了重要进展。

然而，仍然存在许多挑战和问题需要解决。

未来，我们可以继续改进现有的算法和模型，提高其性能和效果。

神经网络综述

维普资讯
匿
巫影陈定方
摘要
关键词神经Βιβλιοθήκη 网络权值．亘唐小兵朱石坚黄映云李庆
４０６海军工程大学，北武汉３０３湖４０３）３０３
输入输出信息
（汉理工大学 ‘湖北武汉武，
人类当前所面临的重大科学研究课题之一，要解释大脑活动的机理和人类智能是的本质，造具有类似人类智能活动能力的制智能机器，发智能应用技术。利用机器模开仿人类的智能是长期以来人们认识自然、改造自然和认识自身的理想。
迅速地演变为平衡状态。这样，有特定结具
进了国民经济建设和国防科技现代化建
设。
便形成了神经网络理论研究的两种模式，即所谓的学习神经网络模式和自组织模式。学习神经网络模式的主要特点是把慢过程与快过程分离开。该模式把快过程看作是一个自治的动力学过程，慢过程则是一个外加而的对神经网络的连接强度进行系统调整的过程。经网络的连接强度只是一个动力学神习系统的变量，很显然，这种方法是无法实
之为长期记忆。过程的目标不是寻求某个慢平衡态，是希望形成一个具有一定结构的而自组织系统，个自组织神经网络与环境的这交互作用，环境的统计规律反映到自身结把构上来。即通过与外界环境的相互作用，从外界环境中获取知识。比如联想记忆的建立改变连接强度，以把要学习的模式长期保存下来，这个刺激被系统很快地演变到平衡

人工神经网络及其在地学中的应用综述

Vol. 38 No. 1Mar. 2021第38卷第1期2021 年 3 月世界核地质科学World Nuclear GeoscienceDOI : 10・3969/j ・ issn. 1672-0636・2021 ・01・002人工神经网络及其在地学中的应用综述王良玉1,张明林2,祝洪涛打刘洋1(1.核工业二四三大队，内蒙古赤峰024000 ； 2.中国核工业地质局，北京100013)［摘要］人工神经网络(ANN)是一种模仿人脑神经网络结构和功能的信息处理系统,是一种分布式并行处理信息的抽象数学模型，现已在许多科学领域得以成功应用。

在地球科学领域，人工神经网络最早应用于地球物理反演问题，随后逐渐扩展至其他领域。

通过简要介绍人工神经网络的发展历程、基本特征及其模型,对地学领域中常用的人工神经网络模型进行了简单对比,并论述了其在地学领域中的应用特点，总结了近年来人工神经网络在地学领域中的主要应用，着重从判别分类、模式识别、预测评价以及信息数据处理等方面的应用进行了详细阐述。

同时，结合地学领域的实际特点和人工智能领域中大量出现的优化理论和技术，分析认为人工神经网络在地学领域中的应用将逐渐呈现多种技术和深度学习的相融合态势,且在地学领域中应用效果会日益显著。

这些探讨和分析对推动地学工作数字化、智能化具有参考意义。

［关键词］人工神经网络(ANN)；地球科学；深度学习；智能化［中图分类号］P5；TP389. 1 ［文献标志码］A ［文章编号］1672 0636(2021)01 0015 12Review on artificial neural networks and their applications in geoscienceWANG Liangyu 1 , ZHANG Minglin 2 , ZHU Hongtao 1 , LIU Yang 1(1. Geologic Party No. 243，CNNC ，Chifeng Inner Mongolia 024000，China ；2. China Geological Bureau ofNuclear Industry ，Beijing 100013，China)Abstract : Artificial neural network ( ANN ) is an information processing system that imitates the structure and function of human brain neural networks ， which is an abstract mathematicalmodel for distributed and parallel information processing. It has been successfully applied inmany scientific fields. In the field of geoscience ， artificial neural network was first applied to geophysical inversion problems ， and then gradually expanded to other fields. This paper brieflyintroduced the development process ， basic characteristics and models of artificial neuralnetwork ， and made a simple comparison of artificial neural network models commonly used in the field of geosciences. In addition ， this paper also discussed the application characteristics ofartificial neural networks in the field of geoscience ， and summarized the main applications of artificial neural networks in the field of geoscience in recent years ， focusing on the application of discriminant classification ， pattern recognition ， evaluation and prediction ， and information data processing. Combined with the actual characteristics of geoscience and the emergence of alarge number of optimization theories and technologies in the field of artificial intelligence ， this［基金项目］中国核工业地质局基础项目《铀矿勘查数据综合应用系统建设》(编号:201812)资助。

人工智能相关文献综述

人工智能相关文献综述人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）是指通过计算机科学技术模拟、延伸和扩展人的智能的一门学科。

近年来，随着科技的快速发展，人工智能在各个领域逐渐展现出强大的应用潜力。

本文将对人工智能相关文献进行综述，从基础概念到应用领域，全面探讨人工智能的发展和应用前景。

一、人工智能的基础概念人工智能起源于上世纪50年代，其基础概念主要包括人工神经网络、机器学习、专家系统等。

人工神经网络是一类受到生物神经网络结构启发的数学模型，能够模拟人脑神经元之间的相互作用。

机器学习是指机器通过学习数据样本和经验，掌握规律并进行预测和决策的一种方法。

专家系统则是利用专家知识和推理规则，通过计算机软件模拟专家的决策过程。

二、人工智能的发展历程自人工智能概念提出以来，其发展历程经历了几个重要阶段。

第一阶段是符号主义（Symbolic AI），主要关注逻辑推理和符号处理；第二阶段是连接主义（Connectionism），强调神经网络的模拟和训练；第三阶段是统计学习（Statistical Learning），通过大量数据进行模式识别和预测；第四阶段是深度学习（Deep Learning），利用多层神经网络进行复杂模式的学习和抽取。

三、人工智能的应用领域人工智能在各个领域的应用越来越广泛，涵盖了医疗、金融、交通、教育等多个行业。

在医疗领域，人工智能可以用于辅助医生进行诊断和治疗决策，提高医疗效率和准确性。

在金融领域，人工智能可以通过算法和模型预测市场走势，进行风险管理和投资决策。

在交通领域，人工智能可以应用于自动驾驶技术，提高交通安全和交通效率。

在教育领域，人工智能可以实现智能教育，根据学生的个性化需求提供个性化的教学内容和辅导。

四、人工智能的挑战与展望虽然人工智能在各领域取得了显著进展，但也面临一些挑战。

首先是数据隐私和安全问题，随着人工智能应用的普及，个人隐私和数据安全成为了一项重要的关注点。

人工神经网络基本原理

人工神经网络基本原理
人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）是一种模拟人类大脑神经元工作方式的计算模型，由多个神经元节点相互连接而成。

它可以通过学习和适应性调整来进行信息处理和模式识别。

人工神经网络由输入层、隐藏层和输出层组成。

输入层接受外部输入信号，隐藏层用于处理这些信号，输出层则给出最终的输出结果。

每个层中的神经元节点与下一层的节点相连接，并通过具有可调整权值的连接进行信息传递。

每个神经元节点接收到输入信号后，会对其进行加权求和，并通过激活函数将结果转换为输出信号。

在训练过程中，人工神经网络根据输入样本和期望输出进行学习。

通过调整连接权值，神经网络逐渐优化其输出结果，使得实际输出与期望输出之间的误差最小化。

这一过程称为反向传播算法，通过梯度下降的方式，不断更新权值以逼近最优解。

人工神经网络具有较强的非线性拟合能力和自适应学习能力，可以用于解决分类、回归、模式识别等各种问题。

它已经广泛应用于图像和语音识别、自然语言处理、金融预测、医学诊断等领域。

然而，人工神经网络也存在一些挑战和限制。

例如，过拟合问题会导致网络在训练集上表现良好但在测试集上表现较差；训练时间较长，且需要大量的训练数据和计算资源；网络结构的选择和调优需要经验和专业知识。

总的来说，人工神经网络是一种模拟人脑神经元工作方式的计算模型，具有强大的非线性拟合能力和自适应学习能力。

虽然存在一些挑战和限制，但它在许多领域中都有广泛应用和研究价值。

经典人工智能算法综述

经典人工智能算法综述随着人工智能技术的不断发展，经典人工智能算法也随之涌现。

这些经典算法之所以成为经典，是因为它们在解决各种问题中具有广泛的适用性和高效性。

本文将对其中一些经典算法进行综述。

1. 人工神经网络(Artificial Neural Networks)人工神经网络是一种基于人脑神经系统的计算模型，其工作原理是通过多个节点之间的连接和不同强度的权重传递信息。

它的基本结构包括输入层、隐藏层和输出层，其中每一层由多个神经元组成。

人工神经网络中的每个神经元接收到输入信号后进行加权处理并产生输出，这个输出再成为下一层的输入。

通过反向传播算法，神经网络不断地调整权重以提高它的预测精度。

人工神经网络在图像分类、语音识别、自然语言处理等领域有着广泛的应用。

2. 决策树(Decision Trees)决策树是一种以树形结构来表示决策规则的算法，在模型训练过程中，它将输入数据分成许多小的区域。

每个区域内的数据都是相同类型的，它们共同被划分到同一个叶子节点。

决策树的训练过程通常通过信息熵来评估一个节点的数据纯度，信息熵越低则节点纯度越高。

在构建决策树时，一般先选择信息增益最大的特征作为初始节点，然后递归地选择下一个节点，直到所有节点都被划分到叶节点。

决策树常用于分类问题，如推荐系统、医学诊断等。

3. 支持向量机(Support Vector Machines)支持向量机是一种二分类算法，其目的是找到一个最优的超平面将数据分成两类。

最优超平面是通过最大化两侧数据的间隔来确定的。

支持向量机算法的核心就是将输入数据映射到高维空间中，从而使数据更加容易被分离。

通常使用核函数来完成这个操作。

支持向量机的参数主要有核函数的选择和误差惩罚系数的设置。

支持向量机算法在文本分类、图像分类、手写数字识别等领域得到了广泛应用。

4. 最大期望算法(Expectation Maximization)最大期望算法是一种估计模型参数的算法，其在模型中存在潜在变量的情况下特别有效。

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目录1 人工神经网络算法的工作原理 (3)2 人工神经网络研究内容 (4)3 人工神经网络的特点 (5)4 典型的神经网络结构 (6)4.1 前馈神经网络模型 (6)4.1.1 自适应线性神经网络(Adaline) (6)4.1.1.1网络结构 (7)4.1.1.2学习算法步骤 (7)4.1.1.3优缺点 (7)4.1.2单层感知器 (8)4.1.2.1网络结构 (8)4.1.2.2学习算法步骤 (9)4.1.2.3优缺点 (9)4.1.3多层感知器和BP算法 (10)4.1.3.1网络结构： (10)4.1.3.2 BP算法 (10)4.1.3.3算法学习规则 (11)4.1.3.4算法步骤 (11)4.1.3.5优缺点 (12)4.2反馈神经网络模型 (13)4.2.1 Hopfield神经网络 (13)4.2.1.1网络结构 (13)4.2.1.2 学习算法 (15)4.2.1.3 Hopfield网络工作方式 (15)4.2.1.4 Hopfield网络运行步骤 (15)4.2.1.5优缺点 (16)4.2.2海明神经网络（Hamming） (16)4.2.2.1网络结构 (16)4.2.2.2学习算法 (16)4.2.2.3特点 (18)4.2.3双向联想存储器（BAM） (18)4.2.3.1 网络结构 (19)4.2.3.2学习算法 (19)4.2.3.4优缺点 (21)5.人工神经网络发展趋势以及待解决的关键问题 (21)5.1 与小波分析的结合 (22)5.1.1小波神经网络的应用 (22)5.1.2待解决的关键技术问题 (23)5.2混沌神经网络 (23)5.2.1混沌神经网络的应用 (23)5.2.2待解决的关键技术问题 (24)5.3基于粗集理论 (24)5.3.1粗集与神经网络结合的应用 (24)5.3.2待解决的关键技术问题 (24)5.4分形神经网络 (25)5.4.1分形神经网络的应用 (25)5.4.2待解决的关键技术问题 (25)参考文献 (25)人工神经网络综述人工神经网络（Artificial Neural Networks，ANN）系统是20 世纪40 年代后出现的。

它是由众多的神经元可调的连接权值连接而成，具有大规模并行处理、分布式信息存储、良好的自组织自学习能力等特点。

BP（Back Propagation）算法又称为误差反向传播算法，是人工神经网络中的一种监督式的学习算法。

BP 神经网络算法在理论上可以逼近任意函数，基本的结构由非线性变化单元组成，具有很强的非线性映射能力。

而且网络的中间层数、各层的处理单元数及网络的学习系数等参数可根据具体情况设定，灵活性很大，在优化、信号处理与模式识别、智能控制、故障诊断等许多领域都有着广泛的应用前景。

1 人工神经网络算法的工作原理人工神经元的研究起源于脑神经元学说。

19世纪末，在生物、生理学领域，Waldeger等人创建了神经元学说。

人们认识到复杂的神经系统是由数目繁多的神经元组合而成。

大脑皮层包括有100亿个以上的神经元，每立方毫米约有数万个，它们互相联结形成神经网络，通过感觉器官和神经接受来自身体内外的各种信息，传递至中枢神经系统内，经过对信息的分析和综合，再通过运动神经发出控制信息，以此来实现机体与内外环境的联系，协调全身的各种机能活动。

神经元也和其他类型的细胞一样，包括有细胞膜、细胞质和细胞核。

但是神经细胞的形态比较特殊，具有许多突起，因此又分为细胞体、轴突和树突三部分。

细胞体内有细胞核，突起的作用是传递信息。

树突是作为引入输入信号的突起，而轴突是作为输出端的突起，它只有一个。

树突是细胞体的延伸部分，它由细胞体发出后逐渐变细，全长各部位都可与其他神经元的轴突末梢相互联系，形成所谓“突触”。

在突触处两神经元并未连通，它只是发生信息传递功能的结合部，联系界面之间间隙约为（15～50)×10米。

突触可分为兴奋性与抑制性两种类型，它相应于神经元之间耦合的极性。

每个神经元的突触数目正常，最高可达10个。

各神经元之间的连接强度和极性有所不同，并且都可调整、基于这一特性，人脑具有存储信息的功能。

利用大量神经元相互联接组成人工神经网络可显示出人的大脑的某些特征。

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。

人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习，然后才能工作。

现以人工神经网络对于写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明，规定当“A”输入网络时，应该输出“1”，而当输入为“B”时，输出为“0”。

所以网络学习的准则应该是：如果网络作出错误的的判决，则通过网络的学习，应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。

首先，给网络的各连接权值赋予(0，1)区间内的随机值，将“A”所对应的图象模式输入给网络，网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算，得到网络的输出。

在此情况下，网络输出为“1”和“0”的概率各为50%，也就是说是完全随机的。

这时如果输出为“1”(结果正确)，则使连接权值增大，以便使网络再次遇到“A”模式输入时，仍然能作出正确的判断。

如果输出为“0”(即结果错误)，则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整，其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时，减小犯同样错误的可能性。

如此操作调整，当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后，经过网络按以上学习方法进行若干次学习后，网络判断的正确率将大大提高。

这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功，它已将这两个模式分布地记忆在网络的各个连接权值上。

当网络再次遇到其中任何一个模式时，能够作出迅速、准确的判断和识别。

一般说来，网络中所含的神经元个数越多，则它能记忆、识别的模式也就越多。

2 人工神经网络研究内容神经网络的研究内容相当广泛，反映了多学科交叉技术领域的特点。

目前，主要的研究工作集中在以下几个方面：（1）生物原型研究从生理学，心理学、剖析学、脑科学、病理学等生物科学方面研究神经细胞、神经网络、神经系统的生物原型结构及其功能基理。

（2）建立理论模型根据生物原型的研究，建立神经元、神经网络的理论模型，包括概念模型、知识模型、物理化学模型、数学模型等。

（3）网络模型与算法研究在理论模型研究的基础上构建具体的神经网络模型，以实现计算机模拟或准备制作硬件，包括网络学习算法的研究。

这方面的工作也被称为技术模型研究。

神经网络用到的算法就是向量乘法，并且广泛应用符号函数及其各种逼近。

并行、容错、可以硬件实现以及自我学习特征，是神经网络的几个基本优点，也是神经网络计算方法与传统方法的区别所在。

（4）人工神经网络应用系统在网络模型与算法研究的基础上，利用人工神经网络组成实际的应用系统，例如，完成某种信号处理活模式识别的功能、构建专家系统、制成机器人等。

3 人工神经网络的特点人工神经网络主要具有以下几个特点：（1）自适应能力。

人类大脑有很强的自适应与自组织特性，后天的学习与训练可以开发许多各具特色的活动功能。

如盲人的听觉和触觉非常灵敏；聋哑人善于运用手势；训练有素的运动员可以表现出非凡的运动技巧等等。

普通计算机的功能取决于程序中给出的知识和能力。

显然，对于智能活动要通过总结编制程序将十分困难。

人工神经网络也具有初步的自适应与自组织能力。

在学习或训练过程中改变突触权重值，以适应周围环境的要求。

同一网络因学习方式及内容不同可具有不同的功能。

人工神经网络是一个具有学习能力的系统，可以发展知识，以致超过设计者原有的知识水平。

通常，它的学习训练方式可分为两种，一种是有监督或称有导师的学习，这时利用给定的样本标准进行分类或模仿；另一种是无监督学习或称无为导师学习，这时，只规定学习方式或某些规则，则具体的学习内容随系统所处环境（即输入信号情况）而异，系统可以自动发现环境特征和规律性，具有更近似人脑的功能。

（2）泛化能力泛化能力指对没有训练过的样本，有很好的预测能力和控制能力。

特别是，当存在一些有噪声的样本，网络具备很好的预测能力。

（3）非线性映射能力当对系统对于设计人员来说，很透彻或者很清楚时，则一般利用数值分析，偏微分方程等数学工具建立精确的数学模型，但当对系统很复杂，或者系统未知，系统信息量很少时，建立精确的数学模型很困难时，神经网络的非线性映射能力则表现出优势，因为它不需要对系统进行透彻的了解，但是同时能达到输入与输出的映射关系，这就大大简化设计的难度。

（4）高度并行性并行性具有一定的争议性。

承认具有并行性理由：神经网络是根据人的大脑而抽象出来的数学模型，由于人可以同时做一些事，所以从功能的模拟角度上看，神经网络也应具备很强的并行性。

4 典型的神经网络结构网络的拓扑结构是神经网络的重要特性，神经网络的各种模型层出不穷，但最常见的结构是前馈神经网络和反馈神经网络两大类。

4.1 前馈神经网络模型4.1.1 自适应线性神经网络(Adaline)自适应线性神经网络（Adaptive Linear，简称Adaline) 是由威德罗（Widrow）和霍夫（Hoff）首先提出的。

它与感知器的主要不同之处在于其神经元有一个线性激活函数，这允许输出可以是任意值，而不仅仅只是像感知器中那样只能取0或1。

它采用的是W—H学习法则，也称最小均方差(LMS)规则对权值进行训练。

自适应线性元件的主要用途是线性逼近一个函数式而进行模式联想。

4.1.1.1网络结构图4-1为其网络结构：图4-14.1.1.2学习算法步骤（1）设置变量和参量： 12()[1,(),(),,()]m X n x n x n x n =为输入向量，或称训练样本。

12()[(),(),(),,()]m W n b n w n w n w n =为权值向量。

()b n 为偏差，()y n 为实际输出，()d n 为期望输出，η为学习速率，n 为迭代次数。

（2）初始化，赋给(0)j W 各一个较小的随机非零值，0n =。

（3）对于一组输入样本12()[1,(),(),,()]m X n x n x n x n =和对应的期望输出d ，计算： ()()()()(1)()()()T e n d n X n W n W n W n X n e n η=-+=+（4）判断是否满足条件，若满足算法条件，则结束。

若不满足，将n 值加1，转第三步重新执行。