神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其工程應(yīng)用

前言

胡伍生教授編著的《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其工程應(yīng)用》一書，即將出版問世，我有幸在出版前閱讀全稿，實(shí)感榮幸。著者囑我寫篇序言，我也欣然同意了。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門新穎學(xué)科和高新技術(shù)，是一種有效解決自然科學(xué)中復(fù)雜問題的方法。因此，發(fā)展和應(yīng)用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的理論及其在工程中的應(yīng)用是當(dāng)前自然科學(xué)界的熱點(diǎn)，特別在復(fù)雜工程領(lǐng)域中，還存在著許多“灰色地帶”（即規(guī)律不清楚的領(lǐng)域），用傳統(tǒng)理論和方法難以解決這些復(fù)雜的工程問題，無疑神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是一種有效的解決途徑。目前，雖然人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在工程應(yīng)用中取得了一定的進(jìn)展，但仍然還有很多工作要做，如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的理論、模型、算法、應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)研究等。胡伍生教授是我熟悉的一位優(yōu)秀青年科技工作者，近幾年，結(jié)合較多的實(shí)際工程，潛心研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工程中的應(yīng)用，發(fā)表了十幾篇這方面的學(xué)術(shù)論文，并兩次赴美參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，兩次在會(huì)上宣讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在測(cè)繪工程中應(yīng)用的學(xué)術(shù)論文，引’起了國(guó)外同行的濃厚興趣。該書是他在悉心閱讀了大量著作和科技論文的基礎(chǔ)上心有所得，并加以分析和總結(jié)，同時(shí)主要融人了他本人和其他學(xué)者的最新研究成果。我認(rèn)為本書有以下特點(diǎn)：一是全面系統(tǒng)地介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論，既有比較深?yuàn)W的泛函分析理論和知識(shí)，又對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論和計(jì)算模型作了深入淺出的介紹，并詳盡介紹了在工程中應(yīng)用最為廣泛的BP算法；其二是理論密切聯(lián)系工程實(shí)際，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、交通、橋梁、道路、巖土等領(lǐng)域。因此，本書不僅具有高的學(xué)術(shù)水平，更具有重要的實(shí)用價(jià)值。我深信本書的出版發(fā)行必將推動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，并深信作者一定樂意聽取廣大讀者所提出的一切意見和問題，而將該項(xiàng)研究推向新的高度。是為序。

內(nèi)容概要

　　《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其工程應(yīng)用》共分五章。第一章介紹了泛函分析的基本概念，如集合、映射、線性空間、范數(shù)、序列的收斂性、連續(xù)、極限、Cauchy序列、完備空間等；第二章介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征、研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的意義及其應(yīng)用前景等；第三章介紹了幾個(gè)主要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型；第四章詳細(xì)介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法，包括BP算法的計(jì)算思路、理論分析、計(jì)算模型等，并針對(duì)BP算法存在的問題提出了若干改進(jìn)措施，本章內(nèi)容融入了編者的最新研究成果；第五章主要介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法在工程中的應(yīng)用情況，書中列出了大量實(shí)例，涉及面較廣，側(cè)重于測(cè)繪、交通、土木等工程領(lǐng)域?！渡窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其工程應(yīng)用》可作為測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)科或相關(guān)學(xué)科本科生和研究生的教材，以及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)§1.1 概述§1.2 集合和映射§1.3 線性賦范空間§1.4 線性賦范空間中的線性算子第2章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念§2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史§2.2 神經(jīng)細(xì)胞及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)§2.3 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的特征§2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的意義及應(yīng)用前景第3章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型§3.1 簡(jiǎn)單人工神經(jīng)元模型§3.2 感知器模型§3.3 Hopfield網(wǎng)絡(luò)模型§3.4 自組織競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)模型第4章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法§4.1 BP算法的數(shù)學(xué)描述§4.2 BP網(wǎng)絡(luò)的理論解析§4.3 BP算法的若干改進(jìn)§4.4 BP網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型§4.5 誤差分級(jí)迭代法§4.6 數(shù)據(jù)歸一化限定區(qū)間優(yōu)化§4.7 BP網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用難點(diǎn)分析第5章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在工程中的應(yīng)用§5.1 在GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用§5.2 在水利工程中的應(yīng)用§5.3 在巖土工程中的應(yīng)用§5.4 高速公路軟土地基沉降分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法§5.5 在公路工程中的應(yīng)用§5.6 在交通工程中的應(yīng)用§5.7 在橋梁工程中的應(yīng)用§5.8 在地震工程中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：知識(shí)之海浩浩蕩蕩，現(xiàn)有知識(shí)猶如滄海一粟，而龐大的工程問題無不錯(cuò)綜復(fù)雜，現(xiàn)有知識(shí)是遠(yuǎn)不足以給出完備解答的。有很多復(fù)雜工程，還存在著許多“灰色地帶”（即規(guī)律不清楚的領(lǐng)域），需要進(jìn)一步的深入研究。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是生物神經(jīng)系統(tǒng)的一種高度簡(jiǎn)化后的近似，屬于自適應(yīng)非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)、記憶、計(jì)算和各種智能處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門新興交叉科學(xué)。從20世紀(jì)80年代以來，許多領(lǐng)域的科學(xué)家掀起了研究人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的新高潮，積極開展了大量研究工作，現(xiàn)已取得了不少突破性進(jìn)展。工程界也對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用表現(xiàn)出極大的興趣，在用傳統(tǒng)理論和方法難以解決的工程問題方面，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法確實(shí)能發(fā)揮很大作用，取得良好效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能較好地解決具有不確定性、嚴(yán)重非線性、時(shí)變滯后的復(fù)雜系統(tǒng)的建模。泛函分析是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的重要分支，是研究拓?fù)渚€性空間到拓?fù)渚€性空間的映射（包括非線性映射）的理論。泛函分析綜合利用代數(shù)、幾何、分析的觀點(diǎn)和方法為研究各種數(shù)學(xué)模型提供了基本的構(gòu)架和方法，從而使應(yīng)用數(shù)學(xué)、系統(tǒng)分析等學(xué)科領(lǐng)域中的基本概念更為清晰，同時(shí)也促進(jìn)了基本概念的統(tǒng)一。相對(duì)而言，泛函分析的概念比較抽象，對(duì)于缺乏純數(shù)學(xué)訓(xùn)練的人來說，要掌握泛函分析的概念和方法不是一件輕松的事情。泛函分析起源于變分學(xué)、微分方程和函數(shù)逼近理論等領(lǐng)域中的研究。實(shí)際上，泛函分析可以看成是分析、代數(shù)和幾何學(xué)中的概念和方法的歸納和一般化。泛函分析的研究對(duì)象是各種集合，例如數(shù)集、向量集、函數(shù)集和映射集等等，這些集合通常具有某些性質(zhì)。

編輯推薦

《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論及其工程應(yīng)用》由測(cè)繪出版社出版。

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