混沌神经网络模型及其应用研究综述_王耀南

  本文关键词：混沌神经网络模型及其应用研究综述，，由笔耕文化传播整理发布。

第21卷第2期

Vol.21No.2

　控　制　与　决　策

　Controland

Decision　

　2006年2月

　　Feb.2006

　　文章编号:1001-0920(2006)02-0121-08

混沌神经网络模型及其应用研究综述

王耀南,余群明,袁小芳

(湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082)

摘　要:回顾了近年来混沌神经网络模型及其应用的研究进展.首先依据混沌产生的机理,将现有的多种类型混沌神经网络模型归结为4类典型的网络模型,并结合各种网络模型的数学描述来分析各自的机理和特性;然后从复杂问题优化、联想记忆和图像处理、网络与通信、模式识别、电力系统负荷建模和预测5个方面,介绍了混沌神经网络的应用现状;最后评述了混沌神经网络今后的研究方向和研究内容.

关键词:混沌系统;混沌神经网络;混沌振荡子;优化问题;混沌智能信息处理中图分类号:TP18　　　　文献标识码:A

ProgressofChaoticNeuralNetworksandTheirApplications

WANGYao-nan,YUQun-ming,YUANXiao-fang

(CollegeofElectricalandInformationEngineering,Hu'nanUniversity,Changsha410082,China.Correspondent:WANGYao-nan,E-mail:yaonan@)

Abstract:Theresearchprogressandapplicationsofchaoticneuralnetworks(CNN)modelsinrecentyearsarere-viewed.Atfirst,CNNmodelsareclassifiedintofourtypicaltypesinaccordingwiththemechanismofchaos,andthesefourtypesofCNNareanalyzedwithmathematicexpressionrespectively.Secondly,recentapplicationsofCNNareintroducedinmanyaspects,suchascomplicatedoptimizationproblem,associativememoryandimagepro-cessing,computernetworksandcommunication,patternrecognition,powersystemloadmodelingandforecastingetc.Finally,someremarksonthefurtherresearchanddirectionsofCNNarepresented.

Keywords:Chaoticsystem;Chaoticneuralnetworks;Chaoticoscillator;Optimizationproblem;Chaoticintelligentinformationprocessing

1　引　　言

　　混沌是一种自然发生的全局的集体的现象,是非线性动力系统所特有的行为;混沌运动是指在确定性系统中出现的类似的随机过程[1～3].在神经系统中,从微观的神经元到宏观的脑电波,理论和实验两方面都发现了混沌现象的存在,它在人工神经网络的信息处理中起着重要作用[4～6].例如:Yao等认为如果没有混沌,兔子就不会记住新气味[4];Tsuda认为皮层的混沌对真实的记忆和记忆搜索的动态联系很有作用.

一些学者提出了多种类型的混沌神经网络模型,例如:Aihara等提出的混沌神经网络模型[7];

　　收稿日期:2005-01-26;修回日期:2005-05-31.

[5]

[8]

Hsu等提出的PWL-N型混沌神经网络模型;

Kushibe等提出的能非周期地联想记忆图案的混沌

神经网络模型[9,10];Inoue利用振荡子构成的混沌神经网络模型

[11,12]

;Hayakawa使用混沌噪声发生器

[13]

构成的混沌神经网络;Shuai等提出的非单调转

换函数的混沌神经网络模型[14];Wang提出的在改变工作条件下的混沌神经网络[15].

　　本文对近年来混沌神经网络模型及其应用作了综述,依据混沌产生的机理,将现有的多种类型混沌神经网络模型归结为4类典型的网络模型,进而分析各自的机理和特性;然后从复杂问题优化、联想记忆和图像处理、网络和通信、模式识别、电力系统负

　　基金项目:国家自然科学基金项目(60075008,60375001);国家863计划项目(9845002).

　　作者简介:王耀南(1957—),男,昆明人,教授,博士生导师,从事智能控制、模式识别等研究;余群明(1966—),男,湖北

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