室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的改進(jìn)及其仿真分析.pdf

1、 Improvement and Simulation Analysis of BP Neural Network Algorithm in Indoor Environment Monitoring Thesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree of Master of Engineering By Zh

2、ang Ling Supervisor: Prof. Zhang Qitu ,Prof. Zhu Hongbo March 2017 I摘要 摘要 隨著信息感知技術(shù)、 人工智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展， 人們生活質(zhì)量得到了很大的提高。由于室內(nèi)環(huán)境作為人們主要的生活環(huán)境，居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在這背景下應(yīng)運(yùn)而生。如今的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的居家環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)提出更多的要求，要求具有對室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)采集能力，對海量數(shù)據(jù)的處理能力，以及決策

3、監(jiān)測能力，能夠?yàn)橛脩籼峁┲腔刍?、個性化的監(jiān)測服務(wù)。本文在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、嵌入式技術(shù)、ZigBee 無線技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并應(yīng)用于居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。 本文首先介紹了現(xiàn)有的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前系統(tǒng)的局限性，介紹了系統(tǒng)中使用的關(guān)鍵技術(shù)，分別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳輸技術(shù)和嵌入式技術(shù)。接著設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)主要分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、

4、感知層和控制層。本文針對標(biāo)準(zhǔn) BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)誤差收斂速度緩慢，改進(jìn)了 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)率自適應(yīng)算法，然后把改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用到居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，算法采用 MATLAB 進(jìn)行仿真，對比使用標(biāo)準(zhǔn) BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的均方誤差收斂曲線，得出了改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的誤差收斂速度顯著提高。最后，對該系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試，展示改進(jìn)型 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在居家室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性。 關(guān)鍵詞： 關(guān)