基于模拟退火算法改进的大脑情感学习模型*
2021-01-19潘建国
唐 詹 潘建国
(上海师范大学信息与机电工程学院 上海 201400)
1 引言
数据分类技术是数据挖掘领域中最重要的技术之一,迄今为止已有大量的数据分类算法被相继提出,包括朴素贝叶斯、决策树、Logistic回归以及BP神经网络等方法[1]。然而,随着数据复杂度的增加,尤其对于维度较高的数据,传统分类方法已难以满足对不同类型数据进行快速、准确分类的要求[2]。
大脑情感学习(Brain Emotional Learning,BEL)模型是一种模拟人类情感反应的神经网络模型,于2001年由瑞典隆德大学的Moren[3]提出,其计算复杂度较低,运算速度快,可以克服传统神经网络训练时间长的缺点,在自动控制和模式识别中有着较为广泛的应用[4~5],在无人机姿态控制中也有一定应用[6],近年来也开始应用于分类和预测问题[7]。
Lotfi等[8]率先提出将遗传算法(Genetic Algorithm,GA)应用于BEL模型的训练,替代原始的简单训练算法,取得了较为理想的实验结果,遗传算法开始成为训练BEL模型的一种重要手段,也展现了BEL模型在分类问题上的优秀能力。
Sharafi等[9]提出了一种基于区间知识改进的BEL模型的方法,该方法利用区间知识来改变BEL模型杏仁体和眶额皮质的权值,在混沌时间序列预测问题上取得了良好的效果。
Muhammad等[10]结合模糊神经网络对BEL模型做出改进并应用于模式识别和分类问题中,其分类准确性有了进一步的提高,但局部最优问题仍然制约着训练速度,且分类准确率不够理想,其对噪声的敏感性也不适用于物联网数据分类。而Javadi B等[11]基于大脑情感学习和模糊推理系统的融合算法,对脑电图频谱图像进行分类,取得了较高的正确率,由于从图像中提取的纹理特征产生了巨大的矩阵数据,还使用了局部线性嵌入算法(LLA)来减少大矩阵,以降低输入维度。……
