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山东大学学报 (工学版) ›› 2023, Vol. 53 ›› Issue (6): 8-15.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2023.156

• 机器学习与数据挖掘 • 上一篇    下一篇

用于预测边界元弱奇异积分的新型樽海鞘-神经网络模型

李源1,2,张妮1,张艳娜1,2,刘士豪1,李学辉3   

  1. 1.河南师范大学计算机与信息工程学院, 河南 新乡453007;2.智慧商务与物联网技术河南省工程实验室, 河南 新乡453007;3.新乡市和协饲料机械制造有限公司, 河南 新乡453131
  • 发布日期:2023-12-19
  • 作者简介:李源(1989— ),女,河南新乡人,副教授,硕士生导师,博士,主要研究方向为计算力学、机器学习、边界元法. E-mail: liyuan2015097@163.com
  • 基金资助:
    河南省自然科学基金资助项目(232300421390);河南省高等学校重点科研资助项目(23A510003)

A novel salp swarm algorithm-neural network model for predicting weak singular integrals of boundary elements

LI Yuan1,2, ZHANG Ni1, ZHANG Yanna1,2, LIU Shihao1, LI Xuehui3   

  1. 1. College of Computer and Information Engineering, Henan Normal University, Xinxiang 453007, Henan, China;
    2. Engineering Lab of Intelligence Business &
    Internet of Things, Henan Province, Xinxiang 453007, Henan, China;
    3. Hexie Feed Machinery Manufacturing Co., Ltd., Xinxiang 453131, Henan, China
  • Published:2023-12-19

摘要: 为解决传统奇异积分计算方案复杂、计算成本高昂的问题,提出一种构建神经网络代理模型的方法,用于在线阶段预测边界元弱奇异积分结果。从理论上探讨使用机器学习方法预测边界元奇异积分的可行性,利用离线阶段收集的边界元弱奇异积分数据作为训练样本,通过坐标空间转换法解决训练空间和预测空间不一致的问题;引入灰狼等级制位置更新方法和自适应优化策略,提出一种改进的自适应樽海鞘(improved adaptive salp swarm algorithm, IASSA)优化方法,提高神经网络模型预测精度,解决标准樽海鞘优化算法收敛速度慢、后期种群多样性差的问题。试验结果表明,基于IASSA优化的神经网络代理模型能够将预测精度提高约54.50%,IASSA的收敛速度比标准樽海鞘优化算法提高约66.67%,降低了离线阶段代理模型的训练时间。

关键词: 边界元法, 奇异积分, 神经网络, 代理模型, 优化算法

中图分类号: 

  • TP181
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