一个求解退化二次规划问题的离散神经网络
本文选题:神经网络 + 退化二次规划 ; 参考:《西南大学》2017年硕士论文
【摘要】:二次优化问题在科学研究和工程应用中扮演着重要的角色,比如在还原分析、信号与图像处理、制造业、最优控制以及系统识别等方面都有重要应用。然而,传统的优化算法在实际应用中不容易硬件实现,且实时性能差。神经网络优化算法的出现克服了传统优化算法在硬件实现和实时处理两个方面的问题,这是因为:一方面,神经网络易于电路实现;另一方面,神经网络优化算法动态求解的过程是并行和分布式的,因此应用神经网络方法的运行时间远少于传统优化算法。退化二次优化在工程实践和生活实践中普遍存在,为解决此类问题,本文提出了一个离散时间神经网络优化算法,通过Lyapunov函数法验证了算法的稳定性,并通过实验仿真验证了算法的有效性。本文进一步将该算法应用于证券投资组合问题,得到了一定条件下最优的投资组合。论文的主要研究内容和创新点如下所述:1.提出了用于求解退化二次优化问题的离散时间神经网络优化算法。对一般的退化二次优化算法,先构造相应的拉格朗日函数,结合鞍点定理,利用投影的方法,找到对应的投影等式;再根据投影方程,提出了相应的离散时间神经网络模型;构造Lyapunov函数,验证了在给定条件下网络是全局收敛的。仿真结果表明该算法对于求解退化二次优化的有效性。2.利用提出的神经网络优化算法研究了一类最优投资组合问题。国内股票交易市场空前火爆,很多股民抗风险能力较差,因此在提高收益的同时降低风险就显得非常重要。通过分析Markowitz均值-方差模型,将最优投资组合的问题转化为二次规划问题,并用神经网络算法进行求解,最终找到了在给定收益的情况下,风险系数最小的投资组合。
[Abstract]:Quadratic optimization problems play an important role in scientific research and engineering applications, such as reduction analysis, signal and image processing, manufacturing, optimal control and system identification. However, the traditional optimization algorithm is not easy to implement in practical applications, and the real-time performance is poor. The emergence of neural network optimization algorithm overcomes the traditional optimization algorithm in hardware implementation and real-time processing, this is because: on the one hand, neural network is easy to achieve; on the other hand, The dynamic solving process of the neural network optimization algorithm is parallel and distributed, so the running time of the neural network method is much less than that of the traditional optimization algorithm. In order to solve this kind of problem, a discrete time neural network optimization algorithm is proposed in this paper. The stability of the algorithm is verified by Lyapunov function method. The effectiveness of the algorithm is verified by experimental simulation. In this paper, we apply the algorithm to the portfolio problem and obtain the optimal portfolio under certain conditions. The main contents and innovations of this paper are as follows: 1. A discrete time neural network optimization algorithm for degenerate quadratic optimization problems is proposed. For the general degenerate quadratic optimization algorithm, the corresponding Lagrange function is constructed first, and the corresponding projection equation is found by using the projection method combined with the saddle point theorem, and then the corresponding discrete-time neural network model is proposed according to the projection equation. The Lyapunov function is constructed to verify that the network is globally convergent under given conditions. Simulation results show that the algorithm is effective in solving degenerate quadratic optimization. A class of optimal portfolio problems is studied by using the proposed neural network optimization algorithm. The domestic stock market is extremely hot, and many investors have poor ability to resist risks, so it is very important to reduce the risk while increasing the return. By analyzing the Markowitz mean-variance model, the optimal portfolio problem is transformed into a quadratic programming problem and solved by a neural network algorithm. Finally, the portfolio with the smallest risk coefficient is found under the given income.
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP183
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨晓帅 ,付玫;神经网络技术让管理更轻松[J];软件世界;2000年11期
2 云中客;新的神经网络来自于仿生学[J];物理;2001年10期
3 唐春明,高协平;进化神经网络的研究进展[J];系统工程与电子技术;2001年10期
4 李智;一种基于神经网络的煤炭调运优化方法[J];长沙铁道学院学报;2003年02期
5 程科,王士同,杨静宇;新型模糊形态神经网络及其应用研究[J];计算机工程与应用;2004年21期
6 王凡,孟立凡;关于使用神经网络推定操作者疲劳的研究[J];人类工效学;2004年03期
7 周丽晖;从统计角度看神经网络[J];统计教育;2005年06期
8 赵奇 ,刘开第 ,庞彦军;灰色补偿神经网络及其应用研究[J];微计算机信息;2005年14期
9 袁婷;;神经网络在股票市场预测中的应用[J];软件导刊;2006年05期
10 尚晋;杨有;;从神经网络的过去谈科学发展观[J];重庆三峡学院学报;2006年03期
相关会议论文 前10条
1 徐春玉;;基于泛集的神经网络的混沌性[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 周树德;王岩;孙增圻;孙富春;;量子神经网络[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
3 罗山;张琳;范文新;;基于神经网络和简单规划的识别融合算法[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
4 郭爱克;马尽文;丁康;;序言(二)[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
5 钟义信;;知识论:神经网络的新机遇——纪念中国神经网络10周年[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
6 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
7 金龙;朱诗武;赵成志;陈宁;;数值预报产品的神经网络释用预报应用[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
8 田金亭;;神经网络在中学生创造力评估中的应用[A];第十二届全国心理学学术大会论文摘要集[C];2009年
9 唐墨;王科俊;;自发展神经网络的混沌特性研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
10 张广远;万强;曹海源;田方涛;;基于遗传算法优化神经网络的故障诊断方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
相关重要报纸文章 前10条
1 美国明尼苏达大学社会学博士 密西西比州立大学国家战略规划与分析研究中心资深助理研究员 陈心想;维护好创新的“神经网络硬件”[N];中国教师报;2014年
2 卢业忠;脑控电脑 惊世骇俗[N];计算机世界;2001年
3 葛一鸣 路边文;人工神经网络将大显身手[N];中国纺织报;2003年
4 中国科技大学计算机系 邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年
5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年
7 健康时报特约记者 张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
8 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年
9 ;神经网络和模糊逻辑[N];世界金属导报;2002年
10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
相关博士学位论文 前10条
1 杨旭华;神经网络及其在控制中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 李素芳;基于神经网络的无线通信算法研究[D];山东大学;2015年
3 石艳超;忆阻神经网络的混沌性及几类时滞神经网络的同步研究[D];电子科技大学;2014年
4 王新迎;基于随机映射神经网络的多元时间序列预测方法研究[D];大连理工大学;2015年
5 付爱民;极速学习机的训练残差、稳定性及泛化能力研究[D];中国农业大学;2015年
6 李辉;基于粒计算的神经网络及集成方法研究[D];中国矿业大学;2015年
7 王卫苹;复杂网络几类同步控制策略研究及稳定性分析[D];北京邮电大学;2015年
8 张海军;基于云计算的神经网络并行实现及其学习方法研究[D];华南理工大学;2015年
9 李艳晴;风速时间序列预测算法研究[D];北京科技大学;2016年
10 陈辉;多维超精密定位系统建模与控制关键技术研究[D];东南大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 章颖;混合不确定性模块化神经网络与高校效益预测的研究[D];华南理工大学;2015年
2 贾文静;基于改进型神经网络的风力发电系统预测及控制研究[D];燕山大学;2015年
3 李慧芳;基于忆阻器的涡卷混沌系统及其电路仿真[D];西南大学;2015年
4 陈彦至;神经网络降维算法研究与应用[D];华南理工大学;2015年
5 董哲康;基于忆阻器的组合电路及神经网络研究[D];西南大学;2015年
6 武创举;基于神经网络的遥感图像分类研究[D];昆明理工大学;2015年
7 李志杰;基于神经网络的上证指数预测研究[D];华南理工大学;2015年
8 陈少吉;基于神经网络血压预测研究与系统实现[D];华南理工大学;2015年
9 张韬;几类时滞神经网络稳定性分析[D];渤海大学;2015年
10 邵雪莹;几类时滞不确定神经网络的稳定性分析[D];渤海大学;2015年
,本文编号:1841970
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1841970.html