基于多值逻辑的神经网络模型设计与应用
发布时间：2021-04-21 07:32
人工神经网络是一种能够部分模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。经过近几十年的发展,人工神经网络已在生产生活领域有了广泛的应用。本文首先介绍了目前广泛使用的BP神经网络和SOM神经网络以及各自的应用,其次介绍了DNA计算和多值逻辑的概念,指出了DNA计算存在的不足,然后结合DNA计算的思想,提出了一种基于多值逻辑的神经网络模型,该网络模型可以采用电路实现,弥补DNA计算的不足。在多值逻辑神经网络模型中,网络的拓扑结构有三层：输入层、中间层和输出层。输入层每个神经元包括两个子神经元,其作用是以多值逻辑的形式向网络进行输入；中间层是带有存储单元的神经元,可以进行简单的计算并存储运算结果。输入层和中间层通过特殊的连接方式,配合多值逻辑,使得网络的输入阶段可以并行完成,然后通过中间层的大规模并行运算,得到问题的解。在读出解的阶段,采用了二分法读出,大大加快了网络的求解效率文章之后介绍了该多值逻辑神经网络模型求解问题的基本过程,利用该模型解决了两个NP完全问题：SAT问题和划分问题。并用C语言在计算机上模拟了该网络,模拟解决了大规模问题的求解过程。本文的研究成果如下：（...
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 人工神经网络概述
1.1 人工神经网络的功能和特点
1.2 人工神经网络发展过程
1.3 人工神经元模型
1.4 人工神经网络模型
1.5 人工神经网络学习
第二章 常见人工神经网络及其应用
2.1 BP神经网络介绍
2.1.1 BP神经网络的拓扑结构
2.1.2 BP算法
2.2 BP神经网络的特点
2.2.1 BP网络与非线性映射
2.2.2 BP网络的泛化能力
2.3 BP神经网络设计与应用
2.3.1 BP神经网络的设计
2.3.2 BP神经网络的应用
2.4 SOM神经网络介绍
2.4.1 SOM的拓扑结构
2.4.2 SOM的学习原理
2.5 SOM神经网络应用
2.5.1 旅行商问题
2.5.2 SOM解决TSP问题的基本原理
2.5.3 SOM求解CTSP问题
第三章 多值逻辑神经网络基础
3.1 DNA计算
3.1.1 DNA计算的基本过程和特点
3.1.2 DNA计算的应用及发展
3.1.3 DNA计算存在的问题
3.1.4 DNA计算的启发
3.2 多值逻辑
3.2.1 多值逻辑运算规则
3.2.2 多值逻辑数的二值编码及运算
3.2.3 多值逻辑的包含关系
3.2.4 多值逻辑矢量的表示与运算
3.2.5 多值逻辑矢量的包含关系
第四章 多值逻辑神经网络模型设计
4.1 网络的拓扑结构
4.2 网络的权值
4.3 网络的激活函数
4.4 网络的运行
4.5 结果的二分法读出
4.6 网络求解问题总结
第五章 多值逻辑神经网络在NP完全问题中的应用
5.1 NP完全问题介绍
5.2 布尔可满足性问题
5.2.1 问题介绍
5.2.2 解决思路
5.2.3 简单例子
5.2.4 SAT问题并行算法
5.2.5 SAT问题仿真模拟
5.3 整数均分问题
5.3.1 问题介绍
5.3.2 解决思路
5.3.3 简单例子
5.3.4 划分问题并行算法
5.3.5 划分问题仿真模拟
5.4 本章小节
第六章 总结展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的人工神经网络实现方法的研究[J]. 杨银涛,汪海波,张志,周建华. 现代电子技术. 2009(18)
[2]基于泛化竞争和局部渗透机制的自组织网TSP问题求解方法[J]. 张军英,周斌. 计算机学报. 2008(02)
[3]DNA计算的研究进展及展望[J]. 张勋才,赵海兰,崔光照,王延峰. 计算机工程与应用. 2007(10)
[4]基于改进BP算法的英文字母识别[J]. 吴迪,赵鹤鸣,陶智. 计算机工程与应用. 2006(23)
[5]一种基于分类的改进BP神经网络图像压缩方法[J]. 马义德,齐春亮,杜鸿飞. 兰州大学学报. 2005(04)
[6]DNA计算机原理、进展及难点（Ⅰ）:生物计算系统及其在图论中的应用[J]. 许进,张雷. 计算机学报. 2003(01)
[7]组合优化中的DNA计算[J]. 殷志祥,董亚非,许进. 计算机工程与应用. 2002(19)
[8]关于DNA计算的基本原理与探讨[J]. 李人厚,余文. 计算机学报. 2001(09)
[9]人工神经网络系统硬件实现的研究进展[J]. 陈琼,郑启伦. 电路与系统学报. 2000(01)
本文编号：3151346
【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 人工神经网络概述
1.1 人工神经网络的功能和特点
1.2 人工神经网络发展过程
1.3 人工神经元模型
1.4 人工神经网络模型
1.5 人工神经网络学习
第二章 常见人工神经网络及其应用
2.1 BP神经网络介绍
2.1.1 BP神经网络的拓扑结构
2.1.2 BP算法
2.2 BP神经网络的特点
2.2.1 BP网络与非线性映射
2.2.2 BP网络的泛化能力
2.3 BP神经网络设计与应用
2.3.1 BP神经网络的设计
2.3.2 BP神经网络的应用
2.4 SOM神经网络介绍
2.4.1 SOM的拓扑结构
2.4.2 SOM的学习原理
2.5 SOM神经网络应用
2.5.1 旅行商问题
2.5.2 SOM解决TSP问题的基本原理
2.5.3 SOM求解CTSP问题
第三章 多值逻辑神经网络基础
3.1 DNA计算
3.1.1 DNA计算的基本过程和特点
3.1.2 DNA计算的应用及发展
3.1.3 DNA计算存在的问题
3.1.4 DNA计算的启发
3.2 多值逻辑
3.2.1 多值逻辑运算规则
3.2.2 多值逻辑数的二值编码及运算
3.2.3 多值逻辑的包含关系
3.2.4 多值逻辑矢量的表示与运算
3.2.5 多值逻辑矢量的包含关系
第四章 多值逻辑神经网络模型设计
4.1 网络的拓扑结构
4.2 网络的权值
4.3 网络的激活函数
4.4 网络的运行
4.5 结果的二分法读出
4.6 网络求解问题总结
第五章 多值逻辑神经网络在NP完全问题中的应用
5.1 NP完全问题介绍
5.2 布尔可满足性问题
5.2.1 问题介绍
5.2.2 解决思路
5.2.3 简单例子
5.2.4 SAT问题并行算法
5.2.5 SAT问题仿真模拟
5.3 整数均分问题
5.3.1 问题介绍
5.3.2 解决思路
5.3.3 简单例子
5.3.4 划分问题并行算法
5.3.5 划分问题仿真模拟
5.4 本章小节
第六章 总结展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的人工神经网络实现方法的研究[J]. 杨银涛,汪海波,张志,周建华. 现代电子技术. 2009(18)
[2]基于泛化竞争和局部渗透机制的自组织网TSP问题求解方法[J]. 张军英,周斌. 计算机学报. 2008(02)
[3]DNA计算的研究进展及展望[J]. 张勋才,赵海兰,崔光照,王延峰. 计算机工程与应用. 2007(10)
[4]基于改进BP算法的英文字母识别[J]. 吴迪,赵鹤鸣,陶智. 计算机工程与应用. 2006(23)
[5]一种基于分类的改进BP神经网络图像压缩方法[J]. 马义德,齐春亮,杜鸿飞. 兰州大学学报. 2005(04)
[6]DNA计算机原理、进展及难点（Ⅰ）:生物计算系统及其在图论中的应用[J]. 许进,张雷. 计算机学报. 2003(01)
[7]组合优化中的DNA计算[J]. 殷志祥,董亚非,许进. 计算机工程与应用. 2002(19)
[8]关于DNA计算的基本原理与探讨[J]. 李人厚,余文. 计算机学报. 2001(09)
[9]人工神经网络系统硬件实现的研究进展[J]. 陈琼,郑启伦. 电路与系统学报. 2000(01)
本文编号：3151346
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