模糊神经网络
自适应及模糊信模糊神经网络(Fuzzy network-FNN)就是模糊理论同神经网络相结合的产物,它汇集了神经网络与模糊理论的优点,集学习、联想、识别、息处理于一体。
模糊理论和神经网络技术是近年来人工智能研究较为活跃的两个领域。人工神经网络是模拟人脑结构的思维功能,具有较强的自学习和联想功能,人工干预少,精度较高,对专家知识的利用也较少。但缺点是它不能处理和描述模糊信息,不能很好利用已有的经验知识,特别是学习及问题的求解具有黑箱特性,其工作不具有可解释性,同时它对样本的要求较高;模糊系统相对于神经网络而言,具有推理过程容易理解、专家知识利用较好、对样本的要求较低等优点,但它同时又存在人工干预多、推理速度慢、精度较低等缺点,很难实现自适应学习的功能,而且如何自动生成和调整隶属度函数和模糊规则,也是一个棘手的问题。如果将二者有机地结合起来,可以起到互补的效果。
模糊神经网络有如下三种形式:
1.逻辑模糊神经网络
2.算术模糊神经网络
3.混合模糊神经网络
模糊神经网络就是具有模糊权系数或者输入信号是模糊量的神经网络。上面三种形式的模糊神经网络中所执行的运算方法不同。
模糊神经网络无论作为逼近器,还是模式存储器,都是需要学习和优化权系数的。学习算法是模糊神经网络优化权系数的关键。对于逻辑模糊神经网络,可采用基于误差的学习算法,也即是监视学习算法。对于算术模糊神经网络,则有模糊BP算法,遗传算法等。对于混合模糊神经网络,目前尚未有合理的算法;不过,混合模糊神经网络一般是用于计算而不是用于学习的,它不必一定学习。
模糊神经网络可用于模糊回归、模糊控制器、模糊专家系统、模糊谱系分析、模糊矩阵方程、通用逼近器。
在控制领域中,所关心的是由模糊神经网络构成的模糊控制器。在这一章中.介绍模糊神经网络的基本结构、遗传算法、模糊神经网络的学习算法,以及模糊神经网络的应用。