模糊神经网络的理论发展与应用研究
中国新技术新产品
2010NO .1
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模糊神经网络的理论发展与应用研究
王培勋
王顺磊
陈树娟
（中国海洋大学信息科学与工程学院，山东青岛266100）
1引言
随着模糊信息处理技术和神经网络技术研究的不断深入，将模糊技术与神经网络技
术进行融合，能够构造出一种可
“自动”处理模糊信息的模糊神经网络或称自适应和自动学习模糊系统。模糊神经网络同时具有模糊逻辑和神经网络的优点。利用模糊神经网络可以实现知识表示、存储和推理三者融为一体，在知识获取、自适应学习、联想推理等方面显示出了明显的优越性。
2模糊神经网络的产生1974年，S.C.1ee 和E.T.1ee 首次把模糊集和神经网络联系在一起。1989年T.Ya －makaMa 提出了初始的模糊神经元，这种模糊神经元具有模糊权系数，但输入信号是实数。1992年，他又提出了新的模糊神经元，这种模型的每个输入端是模糊权系数和实权系数串联的集合。同年，D.auck 和R.ruse 提出用单一模糊权系数的模糊神经元进行模糊控制及
过程学习。
1990年至1992年期间，M.M.Gupta 提出了多种模糊神经元模型，其模型中有类同上面的模糊神经元模型，还有含模糊权系数并可以输入模糊量的模糊神经元。从此，许多学者对模糊神经网络技术不断进行研究，并将这种技术应用于各种问题解决中。
3模糊逻辑与人工神经网络的比较
模糊逻辑与神经网络在知识获取、存储方式、表达知识和推理解释方面存在明显的
差别。
神经网络由于是模拟人脑神经元功能，具有强大的学习能力和数据的直接处理能力，而模糊逻辑方法则模仿人脑的逻辑思维，具有较强的结构性知识表示能力。但是传统
的神经网络不适于表示基于规则的知识，在应用于故障诊断时常常发生误诊现象。模糊方法适用于测量值少且无法获得精确模型的系统，但该方法不具有自适应和自学习能力，无法进一步积累和修正诊断知识。因此，将人工神经网络与模糊逻辑结合起来，克服传统神经网络不能很好处理边界分类模糊数据主故障误诊问题，同时使得基于规则的结构性知识能够得到学习和调整。
4模糊神经网络的拓扑结构
一般而言，一个模糊神经网络可由5层组成。第1层为输入层，它包含对应于模糊神经网络可感知输入个数的神经元，其作用是将输入值传送给第2层(输入模糊层)中的模糊单元，将输入值转换为一定的模糊度；第3层为中间层，其功能与一般神经网络相同，由它提供可供概括化的相互连接与处理；第4层为输出模糊层，它的主要作用是接受经中间层处理的数据，并按照模糊度函数将这些数据进行非模糊化处理，即转换为与网络输
入值相应的量；第5层为输出层，
其作用是给出问题确定性的求解结果。
5模糊神经网络的应用
模糊神经网络在学习控制、自适应控制、预测控制等方面有相当广泛的应用，下面以预测控制为例进行简单的介绍。
卫明社等人针对传统的农作物虫情预测方法如统计法、实验法和观察法都存在着诸如知识获取瓶颈，提出了一种基于模糊神经网络的农作物虫情预测方法。该文中的模糊神经网络的结构有三个组成模块：（1）输入模糊化模块。（2）学习推理模块。（3）输出清晰化
模块。作者根据相关方面提供的数据，采用快
速BP 算法对神经网络进行训练，设定训练的目标误差平方和为0.01，最大循环次数为10000次，初始学习速率为0.05，动量常数取0.95。经过15次训练后网络就收敛了。仿真结果显示，模糊神经网络用于农作物虫情预测是可行的，它结合了神经网络和模糊理论的优点，推理速度快，知识表达准确，符合实际的需要。
6展望
模糊神经网络是智能控制理论研究领域中一个十分活跃的分支，模糊神经网络技术
的未来研究方向将集中在以下几个方面：（1
）拓展模糊神经网络的应用范围，寻找一般模
糊集的模糊神经网络的学习算法。
（2）开发模糊神经网络的相关硬件产品。可以预见，随着理论的向前发展，随着工程应用的进一步深入，模糊神经网络技术必将不断丰富和完善，从而获得更加广泛的应用。
参考文献
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物虫情预测,2007,28(6)：
442-445.作者简介：王培勋（1985-），男，山东安丘人，硕士研究生，主要研究方向为同时定位与地图构建算法.
摘
要：本论文主要介绍了模糊神经网络的产生与发展过程，模糊神经网络的特点与结构,并结合实例对其在解决问题中的应用进行
了说明。
关键词：模糊逻辑；神经网络；模糊神经网络电压其击穿电场强度是不一样的。对于同轴圆柱电极系统中的SF6气体的50%击穿电压的经验计算公式为：
其中，
P 为气室压力，d 为电气间隙距离（mm ）,β为电场利用系数，而A 和B 分别为不同的常数，因电压波形的不同而不同，如下表：
由此可见，不同的电压，乃至不同的电压极性，都将导致击穿电压发生不同。而且GIS 内部不同的缺陷隐患对于不同的电压波形具有不同的灵敏度。工频交流电压对于发现SF6气体受潮、杂质、金属粒子引起的绝缘击穿很敏感，能及时发现，而对于金属表明的划痕、导体表明的状态不良等灵敏度不高，不容易发现。因此，我们不能指望通过工频耐压试验来发现GIS 内部存在的全部问题。在安装过程中，加强各类工艺控制，提高安装质量，是保证GIS 设备安全运行的重要保障。
4结束语
以上仅从GIS 现场安装调试的角度分析了其中一些关键的工艺和质量控制点，并且通过分析表明现场耐压试验仅能局部反映安装完成的GIS 设备的整体质量和安装工艺。同时也表明，只有严把现场安装工艺关，确保各个环节均严格按照规程和作业指导书进线，才能从源头上保障GIS 安全顺利地投入运行。希望本文的粗浅总结能为电力建设单位的同人提供参考，作引玉之石。
参考文献
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作者简介：张志芳（1977-），男，
大学,双
学士,电气工程及其自动化专业，
工程师，建造师，主要从事电力系统110kV 及以上输变电工程施工管理，研究方向为变电站电气安装工程关键技术质量控制。
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