混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在組合優(yōu)化問題中的研究和應(yīng)用.pdf

1、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是為了研究人類的認(rèn)知過程而發(fā)展起來的,它的中心問題是面向研究對象的機(jī)器學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)機(jī)器的構(gòu)造問題.混沌現(xiàn)象是非線性確定性系統(tǒng)的一種內(nèi)在隨機(jī)過程的表現(xiàn),所以混沌型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近年來受到了學(xué)者們的高度重視,取得了許多令人矚目的研究成果.混沌系統(tǒng)是一種非線性動力學(xué)系統(tǒng),而Hopfield結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與非線性動力學(xué)行為的良好結(jié)合,因而它可以作為研究混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型.帶有混沌特性的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出更復(fù)雜的動力學(xué)特性,

2、不同于常規(guī)的反饋型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò).混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還具有全面的運動描述以及遠(yuǎn)離平衡點的動力學(xué)特性,同時存在各種吸引子.混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這種復(fù)雜的動力學(xué)特性能夠在信息處理和優(yōu)化計算等問題的應(yīng)用方面有廣泛的前景.該文對混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出函數(shù)做了更深入一步的研究,系統(tǒng)地介紹了混沌特征、混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本特性,研究了混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造方法和特點以及在組合優(yōu)化領(lǐng)域的應(yīng)用.該文研究了暫態(tài)混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提出了離散和離散-連續(xù)的改進(jìn)型輸出函數(shù),從理論上分析了算法的可行

3、性,通過仿真研究了改進(jìn)前后方法的優(yōu)化率和計算成本之間的關(guān)系.該文探討了將上述離散型輸出函數(shù)的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于組合優(yōu)化領(lǐng)域代表問題TSP(Traveling salesman problem)的求解.首先介紹了旅行商問題在傳統(tǒng)方法搜索下的工作量;其次給出了求解旅行推銷商問題的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法;最后利用混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于求解TSPLIB中旅行商問題,仿真研究的結(jié)果表明,離散輸出函數(shù)降低了計算時間,適合應(yīng)用于城市數(shù)目較多的TSP問題.在多媒

4、體通信等高速包交換計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,具有端到端時延及時延抖動限制的QoS(Quality of Service)組播路由問題屬于組合優(yōu)化問題,如何保證服務(wù)質(zhì)量要求以及實現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的組播通信是多媒體通信發(fā)展的方向.該文研究了如何將混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于QoS組播路由問題中,提出了一種新的時延和時延抖動約束的能量函數(shù),并將采用了新能量函數(shù)進(jìn)行迭代的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于時延及時延抖動QoS組播路由問題.仿真結(jié)果表明,新的能量函數(shù)具有非常好的優(yōu)化效果,