back-propagation algorithm
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
تصادفات جاده ای و تلفات ناشی از آن یکی از چالش های کنونی جوامع بشری است که هزینه های اقتصادی زیادی را بر اقتصاد کشورها تحمیل نموده است. با توجه به اطلاعات مربوط به ایمنی ترافیک در مطالعات پیشین، تعیین برنامه ریزی ایمنی ترافیک با پیش بینی افزایش تصادفات رانندگی، بسیار حایز اهمیت می باشد. مدل های شبکه عصبی استفاده شده در این زمینه دارای خلاءهایی همچون ضعف در نقاط با تعداد تصادفات صفر و تفاوت نتایج در هر بار آزمایش می باشند، در این مطالعه به منظور حل مشکلات شبکه عصبی پس انتشار، یک روش جدید که ترکیب بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان (PSO-SVM) می باشد با هم ترکیب می شوند تا به منظور پیش بینی ایمنی ترافیک مورد استفاده قرار گیرد. ابتدا عوامل موثر بر ایمنی ترافیک و شاخص های ارزیابی مورد تجزیه وتحلیل قرار می گیرند، سپس مدل پیش بینی ایمنی ترافیک توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان با توجه به عوامل موثر ایجاد می شود. در نهایت، داده های مربوط به ایمنی ترافیک از سال 1376 تا 1397 برای تحقیق در مورد توانایی پیش بینی روش پیشنهادی بکار گرفته می شوند. نتایج تجربی نشان می دهد که پیش بینی ایمنی ترافیک توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان برتر از شبکه عصبی پس انتشار است. مقادیر میانگین مطلق خطا برای پیش بینی تعداد تصادفات توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان و شبکه عصبی پس انتشار به ترتیب مقادیر 0281/0 و 0498/0 را به خود اختصاص دادند. مدل های ساخته شده در این مطالعه دارای نوسانات بیشتری نسبت به داده های مشاهده می باشند، بنابراین می توان به منظور تنظیم مدل های مذکور، مدل های دقیق تری ایجاد نمود. میزان خطا در مدل های مربوط به تعداد مجروحین کمتر از داده های تعداد تصادفات و تلفات می باشد، که می توان علت این موضوع را به تعداد داده های بیشتر مربوط دانست.
کلید واژگان: شبکه عصبی، بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان، ایمنی ترافیک، پس انتشارRoad accidents and the resulting casualties are one of the current challenges of human societies that have imposed great economic costs on the economies of countries. Given the information on traffic safety in previous studies, it is very important to determine traffic safety planning in anticipation of an increase in traffic accidents. The neural network models used in this field have gaps. In this study, in order to solve the neural network problems after diffusion, a new method that combines particle group optimization and support machine (PSO - SVM) combined to be used to predict traffic safety. First, the factors affecting traffic safety and evaluation indicators are analyzed, then the traffic safety forecasting model is created by PSO - SVM according to the effective factors. Finally, traffic safety data from 1997 to 2018 are used to investigate the predictive ability of the proposed method. Experimental results show that traffic safety prediction by PSO - SVM is superior to post - diffusion neural network. MAPE values for predicting the number of events by PSO-SVM and post-diffusion neural network were 0.0281 and 0.0498, respectively. Models have more fluctuations than observation data, so more accurate models can be created to adjust these models. Due to the fact that the error in the data related to the number of injured is less than the data on the number of accidents and casualties, the cause can be related to the number of more data
Keywords: Neural Network, PSO, SVM, Traffic Safety Methods, Back Propagation Algorithm -
Resilient modulus (Mr) of subgrade soils is considered as one of the most important factors for designing flexible pavements using empirical methods as well as mechanistic-empirical methods. The resilient modulus is commonly measured by a dynamic triaxial loading test, which is complex and expensive. In this research, back-propagation artificial neural network method has been employed to model the resilient modulus of clayey subgrade soils based on the results of the cone penetration test. The prediction of the resilient modulus of clayey subgrade soil can be possible through the developed neural network based on the parameters of the cone tip resistance (qc), sleeve friction (fs), moisture content (w), and dry density (γd). The results of the present study show that the coefficients of determination (R2) for training and testing sets are 0.9837 and 0.9757, respectively. According to the sensitivity analysis results, the moisture content is the least important parameter to predict the resilient modulus of clayey subgrade soils, while the importance of other parameters is almost the same. In this study, the effect of different parameters on the resilient modulus of clayey subgrade soil was evaluated using parametric analysis and it was found that with increasing the cone tip resistance (qc), the sleeve friction (fs) and the dry density (γd) and also with decreasing the moisture content (w) of soils, the resilient modulus of clayey subgrade soils increases.
Keywords: Resilient modulus, Clayey soils, Cone penetration test, Back-Propagation Algorithm, Artificial Neural Network -
Journal of Artificial Intelligence in Electrical Engineering, Volume:8 Issue: 31, Autumn 2019, PP 43 -50Artifitial neural network (ANN) is an information processing system that is formed by a large number of simple processing elements, known as artificial nerves. It is formed by a number of nodes and weights connecting the nodes. Using the trained data, the designed ANN can be adjusted in an iterative procedure to determine optimal parameters of ANN. Then for an unknown input, we can compute corresponding output using the trained ANN. There are many methods for training the network and modifications of the weights. One of the most famous and simplest methods is a back-propagation algorithm that trains the network in two stages: Feed-forward and feed-backward. In the feed-forward process, the input parameters are moved to the output layer. In this stage, the output parameters the next stage is done In this study, a 3-layer perceptron neural network was used with 28 neurons in a hidden layer for modeling the eastern component (VE) and 27 neurons in a hidden layer for modeling the northern component (VN) velocity field of the earth's crust in Iran. The minimum relative error obtained from this evaluation for the eastern component was -3.57% and for the northern component was +0.16%: also the maximum relative error for the eastern component was +38.1 % and for the northern component was +95.3%. In this study, a polynomial of degree 5 with 18 coefficients was used to model the east and north components for the evaluation of artificial neural networks in estimating the velocity rate of geodetic points. A comparison of the relative error from the polynomial model and the relative error from the neural network illustrated the superiority of the neural model with respect to the polynomial model in this region.Keywords: Artificial Neural Network, crustal velocity, back-propagation algorithm, polynomial modeling
-
Extracting the digital terrain model and automatic object detection using airborne and spaceborne data are still the most important issues in photogrammetry and remote sensing. In this research, an approach with three steps was presented in order to detect urban roads and buildings. In the first step, an initiative approach was proposed to extract the digital terrain model by utilizing the last range pulse of LiDAR. The second step contains determining some optimum features, gatheringtraining data from features, and employing a feed forward neural network with back propagation algorithm to recognize urban roads and buildings. In the third step, by carrying out a post processing on detection results, the accuracy of results would be improved. Moreover, in this research, the effect of Hough transformer for improving the buildings boundaries was analyzed. Finally, the detection results accuracy were evaluated by three criteria, including completeness, correctness and quality. Also, the results were compared with those of other methods that indicatedthe significant performance of the proposed approach of this study.Keywords: Feed, forward neural network, Back propagation algorithm, Digital Terrain Model, Features, Morphological filters
-
در این مقاله از یک شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون 3 لایه با 5 نرون در لایه مخفی جهت مدلسازی مقدار محتوای الکترون لایه یونوسفر (TEC) استفاده شده است. بدین منظور از 25 ایستگاه GPS شبکه ژئودینامیک کشور ایران در محدوده عرض جغرافیایی 24 الی 40 درجه و طول جغرافیایی 44 الی 64 درجه استفاده گردیده است. ارزیابی نتایج بدست آمده از شبکه عصبی مصنوعی مدلسازی شده برای این منطقه توسط 1 ایستگاه تست GPS که مقادیر محتوای الکترونی آن از قبل در دست بوده انجام گرفته است. به دلیل اینکه ایستگاه مورد نظر مجهز به دستگاه اندازه گیری مستقیم دانسیته الکترونی بوده (دستگاه یونوسوند) و بصورت مستقل می توان در موقعیت آن ایستگاه مقدار محتوای الکترونی را با دقت و صحت بالا بدست آورد، از این ایستگاه برای تست نتایج استفاده شده است. مینیمم خطای نسبی بدست آمده از این ارزیابی 0/73 درصد و ماکزیمم خطای نسبی 34/66درصد می باشد. همچنین جهت ارزیابی کارائی شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد مقدار محتوای الکترون یونوسفر، در این مقاله از یک چندجمله ای مرتبه 3 با 11 ضریب جهت مدلسازی TEC استفاده شده است. مقایسه مقادیر خطای نسبی محاسبه شده برای مدل چندجمله ای با مقادیر خطای نسبی بدست آمده برای شبکه عصبی، حاکی از برتری این روش نسبت به مدل چندجمله ای در برآورد مقدار محتوای الکترون لایه یونسفر در این منطقه است. تعداد نرونهای لایه مخفی در شبکه عصبی و نیز مرتبه و تعداد ضرایب چند جمله ای مورد استفاده در این مقاله بر اساس آزمون و خطا و با در نظر گرفتن مینیمم خطای نسبی برای نتایج تعیین شده است.
کلید واژگان: شبکه های عصبی مصنوعی، محتوای الکترون یونوسفر، مدل پرسپترون، پس انتشار خطا، مدل چندجمله ای، GPSIn this paper, 3-layer perceptron Neural Network has been used with 5 neuron in hidden layer for modeling the Ionospheric Total Electron Content (TEC) Over Iran. For this purpose, 25 GPS station from IPGN is used. These 25 stations are located within a range of approximately 24oN to 40oN and 44oE to 64oE. Evaluation of the results has been applied with 1 GPS station in Tehran. The station is equipped with ionosonde. So it is possible to calculate independently the TEC at the station. Minimum relative error obtained from evaluation is 0.73% and maximum relative error is 34.66 %. In this research, for the evaluation of artificial neural networks in estimating the TEC, a polynomial of degree 3 with 11 coefficients are used. Comparison of the relative error from polynomial model and relative error from neural network, illustrate the superiority of the neural model with respect to polynomial in this region. The number of neurons in hidden layer of neural network and the order and coefficients of the polynomial used in this paper is determined by trial and error, and by taking the minimum relative error for the results.Keywords: Neural Networks, Total Electron Content, Perceptron Model, Back propagation algorithm, Polynomial fitting -
تزریق امتزاجی دی اکسید کربن به عنوان یکی از روش های متداول ازدیاد برداشت نفت از مخازن با تغییر خواص سیالات نفتی میتواند باعث بروز برخی مشکلات مانند تهنشینی آسفالتین شود که خود منجر به کاهش نفوذپذیری سازند و قابلیت کاهش تولید چاه های نفت و یا گرفتگی دهانه چاه و تسهیلات سرچاهی میگردد. پیش بینی فشار شروع تهنشینی آسفالتین به منظور بهینهسازی عملیات تزریق امتزاجی دیاکسیدکربن از اهمیت خاصی برخوردار میباشد. هدف این تحقیق، پیشبینی فشار شروع تهنشینی آسفالتین طی کاهش فشار در حضور دی اکسید کربن با استفاده از مدلهای هوش مصنوعی میباشد. این روش شامل یک شبیهساز به نام «(Intelligent Proxy Simulator(IPS» مبتنی بر ساختار شبکه های عصبی مصنوعی با استفاده از دو الگوریتم آموزشی پس انتشار خطا و الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات میباشد. جهت ارزیابی نتایج شبکه های هوش مصنوعی در پیشبینی فشار شروع تهنشینی آسفالتین از مدل جامد ترمودینامیکی در نرم افزار (Winprop)ا CMG استفاده شده است. نتایج به دست آمده از مدلهای هوش مصنوعی در پیشبینی فشار شروع تهنشینی آسفالتین طی کاهش فشار در حضور دی اکسید کربن نتیجه رضایت بخشتری نسبت به مدل جامد ترمودینامیکی دارد. نتایج این تحقیق نشان داد با توجه به تهنشینی آسفالتین طی کاهش فشار در حضور دی اکسید کربن و اثرات مخرب این پدیده، میتوان با تکیه بر توانایی های شبکه های توسعه داده شده هوش مصنوعی و فراهم نمودن بانک اطلاعاتی از متغیرهای تاثیر گذار به صورت نظری، از ایجاد تهنشینی آسفالتین در فرآیند کاهش فشار در حضور دیاکسیدکربن در شرایط واقعی تا حدودی جلوگیری کرد.
کلید واژگان: فشار شروع ته نشینی آسفالتین، الگوریتم پس انتشار خطا، الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذراتAlthough CO2 injection is one of the most common methods in enhanced oil recovery, it could alter the fluid properties of oil and cause some problems such as asphaltene precipitation, reduced permeability of formation, production reduction, etc. Asphaltene onset pressure is especially important for the optimization of the miscible CO2 injection. The purpose of this research is to predict the onset pressure of asphaltene precipitation during pressure reduction process in the presence of carbon dioxide by using theories of artificial intelligence. The developed models include a software simulator called “Intelligent Proxy Simulator (IPS)” which is based on structure artificial neural networks. To evaluate the prediction of artificial intelligence networks at the onset pressure of asphaltene precipitation, a thermodynamic solid model using Winprop (CMG) software was employed. The results obtained by using artificial intelligence models in the prediction of the onset pressure of asphaltene precipitation during pressure reduction process in the presence of carbon dioxide are more accurate than that of the thermodynamic solid model.Keywords: Onset Pressure of Asphaltene Precipitation, CO2 Injection, Back Propagation Algorithm, Swarm Optimizing Algorithm -
Although CO2 injection is one of the most common methods in enhanced oil recovery, it could alter fluid properties of oil and cause some problems such as asphaltene precipitation. The maximum amount of asphaltene precipitation occurs near the fluid pressure and concentration saturation. According to the description of asphaltene deposition onset, the bubble point pressure has a very special importance in optimization of the miscible CO2 injection. The purpose of this research is to predict the onset of asphaltene and bubble point pressure of fluid reservoir using artificial intelligence developed models including a software simulator called “Intelligent Proxy Simulator (IPS)” based on structure artificial neural networks and “adaptive neural fuzzy inference system”, which is a combination of fuzzy logic and neural networks. To evaluate the predictions by artificial intelligence networks at the onset of deposition, a solid model using Winprop software was employed. Standing correlations were used for comparison of bubble point pressure. The results obtained using artificial intelligence models in prediction of the onset of asphaltene deposition and bubble point pressure during injection of CO2 were more accurate than those obtained from the thermodynamics Solid model and the Standing correlation respectively.Keywords: Onset Pressure of Asphaltene, Bubble Point Pressure, CO2 Injection, Back Propagation Algorithm, Swarm Optimizing Algorithm, Adaptive Neural Fuzzy Inference System
-
شبکه های عصبی چند لایه پیش خور از دیرباز به طور وسیعی مورد توجه محققان بوده است. این شبکه ها علی رغم موفقیت چشم گیر در برقراری ارتباط بین ورودی و خروجی، دارای چندین نقطه ضعف بوده اند. به عنوان مثال زمان آموزش این شبکه ها نسبتا طولانی است و گاهی ممکن است این شبکه ها آموزش نبینند. دلیل طولانی بودن زمان آموزش را می توان به انتخاب نامناسب پارامترهای شبکه نسبت داد. روش به دست آوردن پارامترهای وزن وبایاس شبکه، استفاده از گرادیان تابع انرژی شبکه می باشد. همان طور که می دانیم تابع خطای شبکه دارای سطح ناهمواری بوده لذا شبکه در نقاط بهینه محلی متوقف شده و آموزش نمی بیند. برای جبران اشکال های وارد به الگوریتم بازگشتی، جهت بالا بردن سرعت آموزش از نرخ یادگیری متغیر تطبیقی و برای جلوگیری از به دام افتادن شبکه در نقاط بهینه محلی از روش الگوریتم اتوماتان استفاده می نماییم. با استفاده از این روش ها می توان نرخ یادگیری بهینه برای شبکه های مختلف به دست آورد.کلید واژگان: شبکه های عصبی چند لایه، الگوریتم انتشار برگشتی، نرخ یادگیری متغیر، تئوری اتوماتانMultilayer Bach propagation neural networks have been considered by researchers. Despite their outstanding success in managing contact between input and output, they have had several drawbacks. For example the time needed for the training of these neural networks is long, and some times not to be teachable. The reason For this long time of teaching is due to the selection unsuitable network parameters. The method For Obtaining the network parameters Of bias and weight is using is using gradient network energy function. As we Know, network error Function is of a not flat level, So the network is stopped at some optimum local points and we have no instruction at this points. To compensate for returned algorithm drawbacks, we use adaptive variable learning rate to enhance learning rate and in order to avoiding our network trapping in local points we used automata algorithm. By using this method it is possible to obtain improved learning rate For different net works.Keywords: Multilayer neural network, back propagation algorithm, Variable learning rate, Automatatheory
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.