人工神经网络在岩土工程中的应用_高浪.pdfVIP

　第 35 卷第 4 期 土 　木 　工 　程 　学 　报 Vol35 　No4 　2 0 0 2 年 8 月 CHINA CIVIL EN GINEERIN GJOURNAL Aug. 　2002 人工神经网络在岩土工程中的应用 高 　浪 谢康和 (浙江省城乡规划设计研究院) (浙江大学) 摘 　要 　人工神经网络在近几年来发展迅速 。基于人工神经网络的方法在岩土工程中得到了广泛的应用 。神经网 络的模型很多 , 很多学者在他们的研究中采用了BP 神经网络 。通过对 BP 神经网络方法与传统方法进行比较发现 有其独特的优点 。由于岩土工程中的问题的复杂性 , 在已知量与未知量之间存在很强的非线性关系 。这种非线性 关系通过人工神经网络可以很好地映射 。笔者认为神经网络在岩土工程中是可行的 , 必将会引起更多的岩土工程 师的兴趣 。 关键词 　岩土工程 　人工神经网络 　有限元 　反分析 中图分类号 : TP183 　　　文献标识码 : A 文章编号 : 1000131X (2002) 　　人工神经网络 (Atrficial Neural Networks —ANN ) 它的电子电路实现为神经计算机的研究奠定了基础 , 近十几年来迅速发展 , 其特色在于信息的分布式存储 同时开拓了神经网络用于联想记忆和优化计算的新途 和并行协同处理 , 并具有良好的自适应性 、容错性等 径 。Hopfield 发表了一系列有关神经网络运用的文章 , 特点 。神经网络的发展对计算机科学 、人工智能、认 有力地推动了神经网络的研究 , 掀起了神经网络研究 知科学 、数理科学 、信息科学 、微电子学 、自动控制 的新高潮 。 与机器人 、系统工程等领域都有重要影响; 此外 , 神 Rumelhart 和McClelland 于 1982 年成立了一个 PDP 经网络理论还在土木工程 、能源工程等传统工程领域 (Parallel Distributed Processing) 小组 , 研究并行分布式 得到了广泛的应用 , 并有效地解决了各个领域中原来 信息处理的方法 , 探索人类认知的微结构 , 他们于 ( 难以解决或解决得不好的许多问题 。本文将要介绍的 1986 年提出了多层网络的误差反传算法 Back Propa ) 是神经网络在岩土工程中的应用 。 gation , 简称 BP 算法 。这种算法的主要思想是把网 络的学习过程分为两个阶段 : 第一阶段 (正向传播过 [ 1～3 ] ) 1 　人工神经网络理论的研究历史 程 , 输入信息从输入层经过隐含层逐层处理并计算 出各单元的实际输出值 ; 第二阶段 (误差反向传播过 ) 人工神经网络模拟人脑的结构及其智能特点 , 它 程 , 若在输出层不能得到期望的输出 , 那么逐层计 的出现已有半个多世纪的历史 。