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摘 要:针对模糊Petri網的知识推理能力受限于参数优劣,提出了一种基于改进人工免疫算法的模糊Petri网参数优化方法。实验表明,文中方法能较为准确地实现参数优化,得到的优化结果与期望值具有较小的均方误差,且与其它方法相比,具有较快的全局收敛速度和较强的全局寻优能力,具有很强的通用性。
关键词:参数优化;人工免疫;Petri网;模糊
中图分类号:TP393.1
1 引言
Petri网具有严格的数学模型,能以图形化地方式对系统发生的顺序、并发、同步和异步等行为进行直观地表示,同时能以精确地形式化语言对其进行表示和描述[1]。目前Petri网已广泛应用于故障诊断、协议描述与分析、自动控制和冲突检测等领域[2-5]。
模糊Petri网[6]是模糊产生式规则和Petri网结合的建模工具,既具有Petri网的表示和描述能力,又具有模糊系统的模糊推理能力,使其非常适于对知识进行表示和推理,但缺乏自学习能力,因此其参数如权值、阀值和置信度等往往依赖于人工经验,具有片面性,影响了知识推理的精度,因此,对模糊Petri网的各参数进行求解和优化具有重要意义。
因此,本文提出了一种基于改进人工免疫算法的模糊Petri网参数寻优方法,能实现模糊Petri网的各参数如权值、阀值和置信度等进行优化。实验表明文中方法能实现对模糊Petri网的各参数进行优化,具有通用性强和优化精度高的优点。
2 基于改进人工免疫算法的参数优化
人工免疫算法针对所需要解决的问题进行分析,将待解决的问题看作抗原,将问题的可行解看作抗体,采用亲和度函数来评价抗体适应抗原的程度即解的优劣,最后通过免疫算子对个体进行具体操作生成下一代。
2.1 抗体编码
4 结论
Petri网是一种离散动态系统的推理建模工具,它不仅具有严格的数学模型,同时又能形式化地对系统和事件进行表示和描述。模糊Petri网是模糊产生式规则和Petri网结合的产物,非常适于对知识进行表示和推理,但其进行推理时需要的权值、阀值以及置信度等参数往往依赖于专家经验,所以本文提出了一种基于改进人工免疫算法的参数优化方法,通过对参数进行编码、设计亲和度评估函数以及设计模拟退火免疫选择算子,定义了一种基于人工免疫算法的模糊Petri网参数优化算法。仿真实验表明,文中方法能较为准确地对参数进行优化,具有较小的均方误差,且与其它方法相比,其得出的解具有更高的亲和度和较强的全局收敛能力。
参考文献:
[1]袁崇义.Petri网原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]王玉英,陈平.基于赋时有色Petri网的Web组合服务建模[J].计算机科学,2010,37(10):152-155.
[3]Calin Ciufudean,Adrian Graur,Constantin Filote,etc.A new Formalism for Failure Diagnosis:Ant Colony Decision Petri Nets[J].Journal of software,2007,2(1):39-46.
[4]P.F.Palamara,V.A.Ziparo,L.Iocchi,et al.A Robotic Soccer Passing Task Using Petri Net Plans[J].In Proc.of 7th Int.Conf.on Autonomous Agents and Multi-agent Systems,2008:1711-1712.
[5]方洋旺,王洪强,伍友利.具有条件马尔科夫结构的离散随机系统最优控制[J].控制理论与应用,2010,27(1):99-102.
[6]胡志刚,马好,廖麟.基于模糊神经Petri网的故障诊断模型[J].小型微型计算机系统,2005,11,26(11):1978-1982.
[7]肖增良,乐晓波,周辉.基于蚁群-遗传算法的模糊Petri网参数优化算法[J].计算机工程与应用,2010,46(29):33-35.
[8]杨劲松,凌培亮.人工鱼群算法在FPN参数优化中的应用[J].计算机工程,2010,36(4):169-172.
作者简介:孙勇(1975-),男,学士、助理工程师,主要研究方向:数据库和计算机网络。
作者单位:哈尔滨华德学院保卫处,哈尔滨 150025
关键词:参数优化;人工免疫;Petri网;模糊
中图分类号:TP393.1
1 引言
Petri网具有严格的数学模型,能以图形化地方式对系统发生的顺序、并发、同步和异步等行为进行直观地表示,同时能以精确地形式化语言对其进行表示和描述[1]。目前Petri网已广泛应用于故障诊断、协议描述与分析、自动控制和冲突检测等领域[2-5]。
模糊Petri网[6]是模糊产生式规则和Petri网结合的建模工具,既具有Petri网的表示和描述能力,又具有模糊系统的模糊推理能力,使其非常适于对知识进行表示和推理,但缺乏自学习能力,因此其参数如权值、阀值和置信度等往往依赖于人工经验,具有片面性,影响了知识推理的精度,因此,对模糊Petri网的各参数进行求解和优化具有重要意义。
因此,本文提出了一种基于改进人工免疫算法的模糊Petri网参数寻优方法,能实现模糊Petri网的各参数如权值、阀值和置信度等进行优化。实验表明文中方法能实现对模糊Petri网的各参数进行优化,具有通用性强和优化精度高的优点。
2 基于改进人工免疫算法的参数优化
人工免疫算法针对所需要解决的问题进行分析,将待解决的问题看作抗原,将问题的可行解看作抗体,采用亲和度函数来评价抗体适应抗原的程度即解的优劣,最后通过免疫算子对个体进行具体操作生成下一代。
2.1 抗体编码
4 结论
Petri网是一种离散动态系统的推理建模工具,它不仅具有严格的数学模型,同时又能形式化地对系统和事件进行表示和描述。模糊Petri网是模糊产生式规则和Petri网结合的产物,非常适于对知识进行表示和推理,但其进行推理时需要的权值、阀值以及置信度等参数往往依赖于专家经验,所以本文提出了一种基于改进人工免疫算法的参数优化方法,通过对参数进行编码、设计亲和度评估函数以及设计模拟退火免疫选择算子,定义了一种基于人工免疫算法的模糊Petri网参数优化算法。仿真实验表明,文中方法能较为准确地对参数进行优化,具有较小的均方误差,且与其它方法相比,其得出的解具有更高的亲和度和较强的全局收敛能力。
参考文献:
[1]袁崇义.Petri网原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2005.
[2]王玉英,陈平.基于赋时有色Petri网的Web组合服务建模[J].计算机科学,2010,37(10):152-155.
[3]Calin Ciufudean,Adrian Graur,Constantin Filote,etc.A new Formalism for Failure Diagnosis:Ant Colony Decision Petri Nets[J].Journal of software,2007,2(1):39-46.
[4]P.F.Palamara,V.A.Ziparo,L.Iocchi,et al.A Robotic Soccer Passing Task Using Petri Net Plans[J].In Proc.of 7th Int.Conf.on Autonomous Agents and Multi-agent Systems,2008:1711-1712.
[5]方洋旺,王洪强,伍友利.具有条件马尔科夫结构的离散随机系统最优控制[J].控制理论与应用,2010,27(1):99-102.
[6]胡志刚,马好,廖麟.基于模糊神经Petri网的故障诊断模型[J].小型微型计算机系统,2005,11,26(11):1978-1982.
[7]肖增良,乐晓波,周辉.基于蚁群-遗传算法的模糊Petri网参数优化算法[J].计算机工程与应用,2010,46(29):33-35.
[8]杨劲松,凌培亮.人工鱼群算法在FPN参数优化中的应用[J].计算机工程,2010,36(4):169-172.
作者简介:孙勇(1975-),男,学士、助理工程师,主要研究方向:数据库和计算机网络。
作者单位:哈尔滨华德学院保卫处,哈尔滨 150025