›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (4): 597-600.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于差异进化算法的前馈神经网络在大坝变形监测中的应用

刘福深,刘耀儒,杨 强   

  1. 清华大学 水利水电工程系,北京 100084
  • 收稿日期:2004-08-03 出版日期:2006-04-10 发布日期:2013-11-05
  • 作者简介:刘福深,男,1980年生,硕士研究生。主要从事岩石力学与拱坝稳定方面的研究工作
  • 基金资助:

    中国博士后科学基金资助(No. 20040350089)

Application of feed-forward neural networks to dam deformation monitoring based on differential evolution algorithm

LIU Fu-shen, LIU Yao-ru, YANG Qiang   

  1. Department of Hydraulic and Hydropower Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
  • Received:2004-08-03 Online:2006-04-10 Published:2013-11-05

摘要: 针对当前大坝安全监测中广泛采用的回归模型欠拟合的不足,提出了基于差异进化算法的前馈神经网络模型。差异进化算法是基于种群策略的全局优化搜索算法,具有应用简单、收敛快的优点。采用该法训练的神经网络可以有效避免常规BP(back propagation)神经网络收敛于局部极小点的缺陷。将提出的方法应用于某拱坝的变形监测,通过计算表明,应用DE(differential evotntion)神经网络模型预报大坝变形的精度比常规回归模型和BP神经网络模型均有所提高。

关键词: 大坝变形监测, 差异进化算法, 前馈神经网络, BP神经网络, 回归模型

Abstract: The model of feed-forward neural networks trained by differential evolution (DE) algorithm is presented to overcome the shortcoming of traditional regression model widely used in monitoring the safety and deformation of dams. DE algorithm is a population-based one in global optimization, with the merits of being easy to use and fast convergence. The neural networks trained by DE can effectively avoid the problem of being stuck in any local minimum that often happens in classical BP neural networks model. The case study of deformation monitoring of an arch dam shows that the DE neural networks model proposed results in a better precision, comparing with traditional regression model and BP neural networks model.

Key words: dam deformation monitoring, differential evolution algorithm, feed-forward neural networks, BP neural networks, regression model

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 田茂霖,肖洪天,闫强刚,. Hoek-Brown准则岩体力学参数非线性位移反分析[J]. , 2017, 38(S1): 343-350.
[2] 陈将宏,李建林,许晓亮,宛良朋,黄宜胜,邓华锋,. 相关变量生成算法及边坡可靠度Monte Carlo模拟[J]. , 2017, 38(11): 3341-3346.
[3] 胡 军,董建华 ,王凯凯 ,黄贵臣,. 边坡稳定性的CPSO-BP模型研究[J]. , 2016, 37(S1): 577-582.
[4] 王开禾,罗先启,沈 辉,张海涛. 围岩力学参数反演的GSA-BP神经网络模型及应用[J]. , 2016, 37(S1): 631-638.
[5] 何先龙 ,赵立珍 ,佘天莉,. 基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速[J]. , 2015, 36(3): 847-853.
[6] 左育龙 ,朱合华 ,李晓军 . 岩土工程可靠度分析的神经网络四阶矩法[J]. , 2013, 34(2): 513-518.
[7] 夏振尧 ,许文年 ,王乐华. 植被混凝土生态护坡基材初期强度特性研究[J]. , 2011, 32(6): 1719-1724.
[8] 尹盛斌,丁红岩. 深基坑施工时地表沉降预测的时序-投影寻踪回归模型[J]. , 2011, 32(2): 369-374.
[9] 周 喻 ,吴顺川 ,焦建津 ,张晓平 . 基于BP神经网络的岩土体细观力学参数研究[J]. , 2011, 32(12): 3821-3826.
[10] 涂 帆,崔广强,林从谋,肖朝昀. 垃圾填埋场稳定影响因素敏感性神经网络分析[J]. , 2010, 31(4): 1168-1172.
[11] 许尚杰,党发宁,高闯洲,党维维. 吸力内摩擦角的确定方法研究[J]. , 2009, 30(S2): 22-27.
[12] 李兴高,袁大军,杨全亮. 盾构施工典型故障诊断初步研究[J]. , 2009, 30(S2): 377-381.
[13] 张建国,张强勇,杨文东,张 欣. 大岗山水电站坝区初始地应力场反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3071-3078.
[14] 温 森,赵延喜,杨圣奇. 基于Monte Carlo-BP神经网络TBM掘进速度预测[J]. , 2009, 30(10): 3127-3132.
[15] 潘建平 ,孔宪京 ,邹德高 . 基于Logistic回归模型的砂土液化概率评价[J]. , 2008, 29(9): 2567-2571.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 孙 勇. 滑坡面下双排抗滑结构的计算方法研究[J]. , 2009, 30(10): 2971 -2977 .
[2] 李鸿博,郭小红. 公路连拱隧道土压力荷载的计算方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3429 -3434 .
[3] 瞿万波,刘新荣,傅晏,秦晓英. 洞桩法大断面群洞交叉隧道初衬数值模拟[J]. , 2009, 30(9): 2799 -2804 .
[4] 王川婴,胡培良,孙卫春. 基于钻孔摄像技术的岩体完整性评价方法[J]. , 2010, 31(4): 1326 -1330 .
[5] 李华明,蒋关鲁,刘先峰. CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1550 -1554 .
[6] 王生新,陆勇翔,尹亚雄,郭定一. 碎石土湿陷性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2373 -2377 .
[7] 龙 照,赵明华,张恩祥,刘峻龙. 锚杆临界锚固长度简化计算方法[J]. , 2010, 31(9): 2991 -2994 .
[8] 魏新江,郭志威,魏 纲,张世民. 考虑渗流影响的盾构出洞灾害机制研究[J]. , 2011, 32(1): 106 -110 .
[9] 史旦达,周 健,贾敏才,杨永香. 考虑蠕变性状的港区软土地基参数反演和长期沉降预测[J]. , 2009, 30(3): 746 -750 .
[10] 查甫生,刘松玉,杜延军,崔可锐. 电阻率法评价膨胀土改良的物化过程[J]. , 2009, 30(6): 1711 -1718 .