小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石檢驗(yàn)中的應(yīng)用

出版時(shí)間:2010-3  出版社:冶金工業(yè)出版社  作者:應(yīng)海松 編著  頁數(shù):244  字?jǐn)?shù):387000  

前言

2006年12月國家質(zhì)檢總局發(fā)布了《質(zhì)檢“十一五”科研需求指南》,其中提出了“出入境重要資源性商品檢驗(yàn)技術(shù)的研究”,目的是加強(qiáng)對(duì)涉及國計(jì)民生的進(jìn)口戰(zhàn)略資源性商品的檢驗(yàn)監(jiān)管體系和標(biāo)準(zhǔn)體系的研究,為國家的經(jīng)濟(jì)安全和環(huán)境安全提供技術(shù)保障。研究內(nèi)容包括建立進(jìn)口戰(zhàn)略資源性商品的檢驗(yàn)監(jiān)管體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和貿(mào)易技術(shù)措施體系,建立進(jìn)口戰(zhàn)略資源性商品、再生原料、化學(xué)危險(xiǎn)品等安全與質(zhì)量動(dòng)態(tài)監(jiān)控與分析系統(tǒng)模型,對(duì)礦產(chǎn)品檢驗(yàn)取制樣技術(shù)和在線快速檢測(cè)技術(shù)、新檢測(cè)方法進(jìn)行研究。由此,國家質(zhì)檢總局科技司于2008年編制的《公開申報(bào)項(xiàng)目申報(bào)指南》中,將總局提出的“出入境重要資源性商品檢驗(yàn)技術(shù)研究”專門立為一項(xiàng)大型課題,編號(hào)為2008IK265。課題具體研究內(nèi)容為:(1)重要資源性商品檢驗(yàn)基礎(chǔ)檢驗(yàn)技術(shù)研究,如大宗資源性商品取樣方法學(xué)研究、檢測(cè)方法及數(shù)據(jù)有效性研究;(2)定量危害性風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)及評(píng)估體系研究,如出入境資源性商品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)特征描述的研究、出入境資源性商品中檢驗(yàn)數(shù)據(jù)特征的多元統(tǒng)計(jì)學(xué)研究;(3)重要進(jìn)出境資源類產(chǎn)品安全與質(zhì)量動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)研究,如有害成分的數(shù)據(jù)分布形態(tài)及特征值描述、數(shù)據(jù)降維技術(shù)對(duì)復(fù)雜多變量產(chǎn)品質(zhì)量動(dòng)態(tài)描述方法、資源類產(chǎn)品復(fù)雜多變量有害成分特征指標(biāo)篩選及有害成分特征指標(biāo)控制、資源類產(chǎn)品安全與質(zhì)量的時(shí)序分析;(4)出入境重要資源性商品中有毒、有害物質(zhì)暴露安全評(píng)估研究,如有毒、有害物質(zhì)暴露安全評(píng)估概念及國內(nèi)外政策法規(guī),有毒、有害物質(zhì)暴露濃度的分布形態(tài)的擬合優(yōu)度分析及參數(shù)法描述,有毒、有害物質(zhì)暴露濃度的代表值計(jì)算及置信區(qū)間獲取;(5)出入境重要資源性商品中有害物質(zhì)安全控制限量建立方法研究,如資源性商品中有害物質(zhì)安全控制限量定義及國內(nèi)外法規(guī)政策、資源性商品中有害物質(zhì)安全控制限量建立的參數(shù)法、資源性商品中有害物質(zhì)安全控制限量建立的非參數(shù)法。課題研究的內(nèi)容不僅與以往的檢測(cè)方法研究有很大的不同,而且需采用的研究方法也開始向新的領(lǐng)域拓展,如數(shù)據(jù)等效性驗(yàn)證、不同檢出限數(shù)據(jù)的處理、異常值處理、未檢出數(shù)據(jù)的處理:數(shù)據(jù)分布形態(tài)及穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)描述。

內(nèi)容概要

本書借助于第四代編程語言Matlab,利用小波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱,研究和探討神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石取制樣中品位確認(rèn)的模擬、鐵礦石品質(zhì)特性、鐵礦石品質(zhì)特性分類、自動(dòng)電位滴定曲線小波變換、X熒光價(jià)態(tài)分析、小波變換在噪聲濾除、趨勢(shì)分析中的應(yīng)用,使鐵礦石粒度偏析、球團(tuán)礦最佳抗壓壓力點(diǎn)、還原曲線數(shù)據(jù)校正等得以實(shí)現(xiàn);探討了小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在礦物分析中的應(yīng)用,主要有X衍射譜線濾噪、礦相圖譜的檢索和處理、熱重曲線的濾噪和導(dǎo)數(shù)變換;通過聚類分析、趨勢(shì)分析等,對(duì)實(shí)驗(yàn)室存在的數(shù)據(jù)差錯(cuò)隱患進(jìn)行討論,提出預(yù)防和改進(jìn)措施;還利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用進(jìn)行了一些探索,如質(zhì)量體系管理、績效考核、安全管理的應(yīng)用等,為提高工作效益提出了研究思路和工作方法。    本書可供鋼鐵企業(yè)、檢驗(yàn)檢疫、質(zhì)量控制、人工智能、化學(xué)計(jì)量、外貿(mào)等領(lǐng)域的研究人員、技術(shù)人員和管理人員閱讀,也可作為大專院校冶金、礦冶專業(yè)師生的教學(xué)參考書以及相關(guān)企業(yè)的崗位培訓(xùn)教材。

作者簡介

應(yīng)海松,1965年生,浙江寧波人,高級(jí)工程師;多年從事進(jìn)口鐵礦及其他礦產(chǎn)品、金屬材料品質(zhì)檢驗(yàn)工作;現(xiàn)任寧波市北侖出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心主任及寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局鐵礦檢測(cè)中心(國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)主任,ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)注冊(cè)工作組專家,ISO/TC102鐵礦石中國工作委員會(huì)委員,SAC/TC317全國鐵礦石與直接還原鐵標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)副主任委員,寧波檢驗(yàn)檢疫局科技委委員,國家質(zhì)檢總局WTO/TBT對(duì)外通報(bào)評(píng)議專家。曾合作主編和編著《鐵礦石與鋼材的質(zhì)量檢驗(yàn)》、《鐵礦石取制樣及物理檢驗(yàn)》,有近四十篇論文在中文核心期刊發(fā)表,主持制定、修訂多項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是ISO/TC102/SC2/WG46、SG18、SG20工作組召集人和項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人。

書籍目錄

1  概論  1.1  化學(xué)計(jì)量學(xué)的歷史與內(nèi)容    1.1.1  化學(xué)計(jì)量學(xué)的基本概念    1.1.2  化學(xué)計(jì)量學(xué)的歷史    1.1.3  化學(xué)計(jì)量學(xué)的主要內(nèi)容  1.2  化學(xué)計(jì)量學(xué)與鐵礦石檢驗(yàn)的關(guān)系    1.2.1  鐵礦石檢驗(yàn)學(xué)    1.2.2  化學(xué)計(jì)量學(xué)在鐵礦石檢驗(yàn)中的應(yīng)用  1.3  小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)    1.3.1  小波分析    1.3.2  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)  1.4  本書的主要內(nèi)容  參考文獻(xiàn)2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石取制樣中的應(yīng)用  2.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦取樣品位波動(dòng)中的應(yīng)用    2.1.1  產(chǎn)生鐵礦石品位差異的原因    2.1.2  傳統(tǒng)鐵礦石品位波動(dòng)確認(rèn)方法    2.1.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在品位確認(rèn)中的應(yīng)用  2.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦品質(zhì)特性分類中的應(yīng)用    2.2.1  鐵礦石品質(zhì)特性    2.2.2  鐵礦石品質(zhì)特性作用    2.2.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析預(yù)測(cè)鐵礦石品質(zhì)特性  參考文獻(xiàn)3  小波變換在鐵礦石化學(xué)分析中的應(yīng)用  3.1  小波分析在鐵礦石的鐵含量自動(dòng)電位滴定中的應(yīng)用    3.1.1  全鐵分析樣品前處理    3.1.2  鐵礦石全自動(dòng)電位滴定    3.1.3  應(yīng)用小波變換確認(rèn)電位滴定終點(diǎn)    3.1.4  應(yīng)用小波變換電位滴定測(cè)定鐵礦石全鐵實(shí)例  3.2  小波分析在X熒光鐵價(jià)態(tài)方面的研究    3.2.1  以往鐵價(jià)態(tài)分析采用的技術(shù)    3.2.2  二價(jià)鐵在鐵礦石中的作用    3.2.3  X熒光基本原理及掃描波譜形成    3.2.4  小波波譜解析原理    3.2.5  小波分析分辨鐵價(jià)態(tài)的定量分析  參考文獻(xiàn)4  小波分析在鐵礦石物理檢驗(yàn)中的應(yīng)用  4.1  小波分析球團(tuán)礦還原分離噪聲校正偏差    4.1.1  小波分離噪聲原理    4.1.2  小波分析球團(tuán)礦還原分離噪聲校正偏差  4.2  小波分析在交貨批粒度及自動(dòng)取樣測(cè)定結(jié)果偏析的研究    4.2.1  粒度機(jī)械取樣及篩分原理    4.2.2  裝卸二港粒度檢測(cè)情況    4.2.3  利用小波信號(hào)發(fā)展趨勢(shì)分析粒度測(cè)定結(jié)果的偏析    4.2.4  防止粒度結(jié)果偏析的措施  4.3  小波球團(tuán)礦抗壓分離噪聲分析偏析    4.3.1  球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度測(cè)定原理    4.3.2  球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度測(cè)定方法的缺陷    4.3.3  小波分析確定最佳壓力測(cè)定點(diǎn)  4.4  球團(tuán)礦還原曲線第二種間斷點(diǎn)檢測(cè)    4.4.1  球團(tuán)礦還原曲線異常點(diǎn)分析    4.4.2  利用小波第二種間斷點(diǎn)檢測(cè)實(shí)例  參考文獻(xiàn)5  小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石礦物鑒定中的應(yīng)用  5.1  小波變換與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在X射線衍射圖譜濾噪的應(yīng)用    5.1.1  X射線衍射原理介紹    5.1.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鐵礦石相分析X衍射信號(hào)的消噪技術(shù)    5.1.3  小波變換X衍射濾噪技術(shù)  5.2  小波變換在鐵礦石礦相圖形分析的應(yīng)用    5.2.1  鐵礦石礦物鑒定介紹    5.2.2  小波圖像檢索    5.2.3  鐵礦石礦物的圖像邊緣提取  5.3  小波分析在熱重分析的應(yīng)用    5.3.1  熱重分析原理    5.3.2  信噪分離及導(dǎo)數(shù)變換  參考文獻(xiàn)6  小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石檢驗(yàn)偏差及差錯(cuò)評(píng)估的應(yīng)用  6.1  聚類分析判斷差錯(cuò)    6.1.1  聚類分析的基本概念    6.1.2  鐵礦石實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果差錯(cuò)分析    6.1.3  聚類分析判斷異常結(jié)果    6.1.4  檢測(cè)結(jié)果差錯(cuò)隱患的消除  6.2  小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究鐵礦檢驗(yàn)差錯(cuò)隱患預(yù)測(cè)    6.2.1  預(yù)測(cè)的基本技術(shù)    6.2.2  小波變換分析檢測(cè)結(jié)果時(shí)序曲線    6.2.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)建模預(yù)測(cè)差錯(cuò)隱患    6.2.4  小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)鐵礦石品質(zhì)特性  參考文獻(xiàn)7  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室管理及質(zhì)量控制的應(yīng)用  7.1  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量體系管理的應(yīng)用    7.1.1  實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可基本原則    7.1.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制    7.1.3  數(shù)學(xué)建模  7.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室安全狀態(tài)評(píng)判能力分析    7.2.1  網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備    7.2.2  安全等級(jí)判斷  7.3  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)室績效考核的應(yīng)用    7.3.1  績效評(píng)價(jià)的基本情況介紹    7.3.2  鐵礦石檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室績效指標(biāo)設(shè)計(jì)    7.3.3  基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的績效評(píng)價(jià)  7.4  風(fēng)險(xiǎn)管理及預(yù)警評(píng)估的應(yīng)用    7.4.1  進(jìn)口鐵礦石風(fēng)險(xiǎn)影響因子的識(shí)別    7.4.2  風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立    7.4.3  基于SOM網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)分類管理  7.5  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)室其他方面的應(yīng)用    7.5.1  人力資源管理的應(yīng)用    7.5.2  科研創(chuàng)新評(píng)估的應(yīng)用    7.5.3  基本建設(shè)的應(yīng)用  參考文獻(xiàn)8  相關(guān)軟件介紹  8.1  Matlab的特點(diǎn)介紹    8.1.1  Matlab產(chǎn)生的背景    8.1.2  Matlab的主要特點(diǎn)    8.1.3  Matlab的基本操作  8.2  Matlab小波變換工具箱    8.2.1  命令行方式    8.2.2  小波分析圖形接口工具(GUI)  8.3  Matlab神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱    8.3.1  命令行方式    8.3.2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)箱圖形窗口工具的使用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上,提出了多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的反向傳播學(xué)習(xí)算法(BP算法)和PDP算法,解決了多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)問題,證明了多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,它可以完成許多學(xué)習(xí)任務(wù),解決許多實(shí)際問題。BP網(wǎng)絡(luò)迄今為止,是應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)。1987年,在美國加州圣地亞哥舉行了第一屆神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)國際會(huì)議,并成立了國際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì),以后每年舉行2次國際聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大會(huì)。20世紀(jì)90年代,隨著IEEE網(wǎng)絡(luò)的會(huì)刊問世,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)入了一個(gè)新的高潮。目前,許多具備不同信息處理能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已被提出來并應(yīng)用于許多信息處理領(lǐng)域,如模式識(shí)別、自動(dòng)控制、信號(hào)處理、決策輔助、人工智能等方面。神經(jīng)計(jì)算機(jī)的研究也為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論研究提供了許多有利條件,各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬軟件包、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片以及電子神經(jīng)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),體現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的各項(xiàng)研究均取得了長足進(jìn)展。同時(shí),相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)刊物的大量出現(xiàn),給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究者們提供了許多討論交流的機(jī)會(huì)。雖然人們已對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在人工智能領(lǐng)域的研究達(dá)成了共識(shí),對(duì)其巨大潛力也毋庸置疑,但是,人類對(duì)自身大腦的研究,尤其是對(duì)智能信息處理機(jī)制的了解還十分膚淺。由于問題本身的復(fù)雜性,不論是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理自身,還是正在努力進(jìn)行探索和研究的神經(jīng)計(jì)算機(jī),目前都還處于基礎(chǔ)性的起步階段,它的影響力和最終所能達(dá)到的目標(biāo),目前還不十分明確,還有待于繼續(xù)深入研究。在人類科學(xué)發(fā)展的里程碑上,人類大腦的研究將是21世紀(jì)劃時(shí)代的挑戰(zhàn)。未來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究前景令人鼓舞,人類在探索大腦奧秘的過程中,人工智能將有長足的發(fā)展。1.3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用目前,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在人工智能、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息處理、機(jī)器人、模式識(shí)別、CAD/CAM、故障診斷等方面應(yīng)用廣泛。具體應(yīng)用領(lǐng)域有:(1)模式識(shí)別和圖像處理。印刷體和手寫體字符識(shí)別、語音識(shí)別、簽字識(shí)別、指紋識(shí)別、人體病理分析、目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別、圖像壓縮與復(fù)制等。(2)控制和優(yōu)化?;み^程控制、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制、家電控制、半導(dǎo)體生產(chǎn)中的摻雜控制、石油精煉優(yōu)化控制和超大規(guī)模集成電路布線設(shè)計(jì)。(3)預(yù)報(bào)和職能信息管理。股票市場(chǎng)預(yù)測(cè)、地震預(yù)報(bào)、財(cái)經(jīng)證券管理、借貸風(fēng)險(xiǎn)控制、IC卡管理和交通管理、農(nóng)業(yè)病蟲害控制、城市市政管理、水文管理、氣象預(yù)報(bào)。(4)通信。自適應(yīng)均衡、回波抵消、路由選擇、ATM網(wǎng)絡(luò)中呼叫接納和識(shí)別控制等。(5)空間科學(xué)??臻g交匯對(duì)接控制、導(dǎo)航信息職能管理、飛行器制導(dǎo)、飛行程序優(yōu)化管理。(6)軍事科學(xué)。監(jiān)聽偵查、雷達(dá)信號(hào)分析、導(dǎo)彈目標(biāo)自尋、火炮自控、戰(zhàn)時(shí)資源調(diào)配等。1.3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分類如下:(1)生物神經(jīng)元模型。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)生物神經(jīng)系統(tǒng)的模擬。它的信息處理功能是由網(wǎng)絡(luò)單元(神經(jīng)元)的輸入輸出特性(激活特性)、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(神經(jīng)元的連接方式)、連接權(quán)的大?。ㄍ挥|聯(lián)系強(qiáng)度)和神經(jīng)元的閾值(可視為特殊的連接權(quán))等所決定的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定時(shí),其學(xué)習(xí)歸結(jié)為連接權(quán)的變化,在對(duì)這些生物神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行模擬之前,我們需要對(duì)真實(shí)生物神經(jīng)系統(tǒng)有一個(gè)大致的了解。生物神經(jīng)系統(tǒng)是一個(gè)有高度組織和相互作用的數(shù)量巨大的細(xì)胞組織群體。

編輯推薦

《小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在鐵礦石檢驗(yàn)中的應(yīng)用》:鐵礦石檢驗(yàn)技術(shù)叢書。

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