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基于小世界无标度特征的回声状态小波网络
  • ISSN号:1001-0645
  • 期刊名称:《北京理工大学学报》
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:北京理工大学软件学院,数字表演与仿真技术实验室,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61202243); 国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20121101110037); 江西省自然科学基金资助项目(20151BAB207042)
中文摘要:

针对储备池的适应性问题,提出了一种复合回声状态网络模型(CESN).CESN依据增量生长准则构建小世界无标度进化状态储备池,解除了储备池谱半径的限制.同时,CESN将离散小波函数作为神经元的激活函数,用Symlets小波函数替代部分储备池神经元的S型函数,Symlets小波函数的伸缩和平移变换特征丰富了动态储备池的状态空间.将CESN应用于一些非线性时间序列逼近问题中,即NARMA系统、Henon映射和二氧化碳浓度预测.实验结果表明,在逼近高度复杂的非线性系统方面,CESN明显优于注入Symlets小波的经典回声状态网络(SESN)和具有高聚类系数的无标度回声状态网络(SHESN).

英文摘要:

For adaptability problems of the reservoir,a composite echo state network( CESN) model was proposed. The small-world scale-free evolving state reservoir was constructed based on the incremental growth rules to relax the restriction for the spectral radius of the state reservoir. Moreover,discrete wavelet function was used as the activation function of neurons in CESN. The Symlets wavelet function was substituted for the fractional S-function of reservoir neurons,its dilation and translation features contributed to expanding the state space of dynamic reservoir. CESN can be applied to solve some approximation problems of nonlinear time series,which are the NARMA system,Henon map and the CO2 concentration prediction. The experiment results show that CESN is able to significantly outperform the ESN with injected Symlets wavelet( S-ESN) and scale-free highly clustered echo state network( SHESN) in approximating highly complex nonlinear dynamics.

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期刊信息
  • 《北京理工大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:北京理工大学
  • 主编:黄风雷
  • 地址:北京海淀区中关村南大街5号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:blgzw@bit.edu.cn
  • 电话:010-68912326 68913988
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0645
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2596/T
  • 邮发代号:82-502
  • 获奖情况:
  • 全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优秀科技期...,首届国家期刊奖提名奖,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17163