基于GA全局優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖土工程中的應(yīng)用.pdf

1、巖土工程的研究對(duì)象是一個(gè)非均質(zhì)、非連續(xù)、各向異性的復(fù)雜體，具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和模糊性，計(jì)算智能化和信息化技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用具有重要的研究意義。如何快速、有效而又低成本地從海量數(shù)據(jù)中獲得潛在有用的信息或規(guī)律并應(yīng)用于工程是智能巖土工程研究的主要任務(wù)和難題。 本文在充分論述數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀之后，針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法進(jìn)行了一些初步探討，提出利用遺傳算法(GA)來(lái)全局優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定安全評(píng)判和地下洞室位

2、移時(shí)間序列預(yù)測(cè)。具體研究成果如下： (1)介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA的基本理論，針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法各自的優(yōu)越性和局限性，提出GA全局優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，將網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和連接權(quán)閾值可能存在區(qū)域作為遺傳算法染色體基因，進(jìn)而搜尋GA-BP全局最優(yōu)參數(shù)。 (2)簡(jiǎn)述龍灘水電站及其工程地質(zhì)基本概況，對(duì)地下洞室群的主廠房、主變室和尾水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)，并運(yùn)用多點(diǎn)位移計(jì)、錨桿應(yīng)力計(jì)和錨索測(cè)力計(jì)等儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)

3、測(cè)結(jié)果表明，地下洞室群的圍巖是穩(wěn)定的，其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是合理的。 (3)收集并構(gòu)建模型的輸入輸出變量，建立的GA-BP全局優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，通過(guò)Matlab語(yǔ)言進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn)，對(duì)邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)，并與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析。結(jié)果表明：GA-BP全局優(yōu)化模型使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)縮短了訓(xùn)練時(shí)間，提高了預(yù)測(cè)精度。 (4)利用GA-BP全局優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)龍灘水電站地下洞室主廠房進(jìn)行時(shí)間序列位移