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专利号: 2021105279336
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:通过海杂波训练数据来选取RBF的输入输出节点数,确定RBF网络结构n-h-m,计算蝠鲼个体的维数h*n+h*2;

步骤2:将需要优化RBF网络的初始参数编码映射成蝠鲼的位置,将RBF网络需要优化的初始参数编码映射得到蝠鲼个体的位置矢量,其中初始参数包括网络中的数据中心、数据宽度和权重参数这三个参数,采用改进的蝠鲼觅食优化结构参数并引入高斯核函数作为RBF输入层和隐含层之间的连接,函数公式如下:步骤3:设置蝠鲼种群的规模,利用动态反向学习策略初始化种群;

步骤4:构建海杂波训练数据将其输入到RBF中进行训练,选取训练误差作为蝠鲼的适应度函数计算个体的适应度值;

步骤5:判断rand≥0.5,以此控制算法在链式觅食和螺旋觅食位置更新策略之间切换;其中,rand选取0-1的随机数,如果rand<0.5如果成立,则执行螺旋觅食,如果不成立则执行链式觅食;

步骤6:采用黄金正弦算法对翻筋斗觅食位置更新方式进行改进;

步骤7:对全局最优进行混合变异并进行贪婪选择,每次迭代会将变异后蝠鲼的适应度值和当前全局最优进行对比,若变异后的适应度值更小则用其取代当前全局最优蝠鲼位置;

步骤8:如此循环直到达到最大迭代次数,最后将寻得的最优解解码映射成RBF神经网络对应的初始参数,否则返回步骤4。

2.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤3中采用动态反向学习策略初始化种群,公式如下:其中

3.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤4中所述蝠鲼觅食优化的适应度值用以下函数得到:式中y_pred表示网络预测的值,y表示数据的真实值,N表示训练样本数。

4.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤5中链式觅食位置更新公式如下所示:其中,

螺旋觅食位置更新由如下公式描述:

当t/T>rand

其中β是一个权重参数,r1是0-1之间的随机数,当t/T≤rand

其中Ub

5.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤6中采用黄金正弦算法对翻筋斗觅食位置更新公式做出改进,用下面的函数来描述:其中

6.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤7中自适应变异概率P其中q用来调节变异快慢q∈[5,7],t为当前迭代次数,T为最大迭代次数。

7.根据权利要求1所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤7中采用柯西和高斯混合变异对最优解进行扰动,变异过程用如下公式描述:式中,Cauchy为柯西分布的随机数,Gaussion(σ)高斯随机变量,如果rand<p

8.根据权利要求6所述的基于改进蝠鲼觅食优化算法的RBF神经网络优化方法,其特征在于,所述步骤7中比较变异前后的适应度值大小,判断是否接受变异,贪婪选择过程用如下公式描述:其中X