具有时滞的四元数神经网络的稳定性分析

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tower2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
神经网络(Neural networks,简记作NNs),是对生物神经网络的结构和功能进行模拟与抽象而建立的数学模型。它克服了计算机对非结构性信息处理的局限性,具有重要的实际应用价值。随科技的发展,单纯的实数和复数神经网络已不足以满足应用的需求了,基于此,实数和复数神经网络的延伸——四元数神经网络(Quaternion-valued neural networks,简记作QVNNs)成为了研究热点。四元数神经网络更为强大的信息存储能力和科技应用潜力,受到了国内外学者的青睐。神经网络是否能发挥自身的使用价值,能够稳定运作是基本保障,为此,本文研究了两类具有混合时滞或脉冲的四元数神经网络,其中的激活函数和时滞具有较低的保守性,运用分解法和直接法分别讨论了它们的平衡点存在唯一性,构建不同的Lyapunov-Krasovskii泛函,证明了系统的稳定性。本文内容安排如下:第一章阐述了神经网络、神经网络稳定性、四元数神经网络稳定性的研究历史和现状,对本文的结构安排和使用符号做出了说明。第二章对神经网络及稳定性理论做了简介,介绍了四元数、四元数矩阵、四元数函数的定义与相关运算法则,以及四元数神经网络模型给出了与本文相关的定义与引理。第三章给出了具有不可微的离散时变时滞、泄漏常时滞、分布常时滞的四元数神经网络,其中激活函数的偏导数不要求存在、有界和连续。使用分解法将该四元数神经网络分解成四个实数神经网络,主要借助柯西收敛原理,{ξ,∞}范数,证明了系统平衡点的存在和唯一性。采用四元数线性矩阵不等式、不等式放缩技巧、Lyapunov-Krasovskii泛函,证明了系统是全局μ稳定的。最后用数值仿真检验了本章结论的有效性。第四章给提出了具有不可微的离散、分布时变时滞与脉冲的四元数神经网络,其中激活函数的偏导数不要求存在、有界和连续。使用直接法,主要借助同胚映射原理和四元数线性矩阵不等式,证实了系统平衡点的存在和唯一性。利用四元数线性矩阵不等式、不等式放缩技巧、Lyapunov-Krasovskii泛函,得到了系统的全局μ稳定性。通过特殊化函数μ(t),控制时滞的大小,将全局μ稳定拓展至了全局指数稳定、log稳定、log-log稳定、幂稳定。最后用数值仿真检验了本章结论的可靠性。第五章总结全文及展望后续工作。
其他文献
随着人工智能与智能制造逐渐兴起,为适应复杂多变的外部环境,智能化技术成为当前的研究热点。为提高控制系统的智能化程度,本文搭建了视觉感知的智能欠驱动机械臂平台,设计了基于机械臂末端视觉的目标检测、跟踪算法,并对其性能进行了验证。本文的主要工作有:一、设计了用于图像特征提取的视觉感知模块。本模块经图像预处理、目标检测、特征点提取及更新的流程后,可实现对目标特征点的有效提取。基于对本文环境下相机成像特点
近年来,随着定位导航技术的逐渐成熟,使移动机器人在未知环境中的自主导航成为可能。但是即使是当前最先进的同步定位与建图(SLAM)技术,也会因为传感器中的噪声而给地图中障碍物的定位带来不确定性。典型的路径规划算法都关注如何降低这种不确定性,而本文将从另一个角度来解决这种信息的不确定性。针对环境信息的不确定性问题,提出了一种基于Voronoi图与不确定性势场算法的路径规划方法,使移动机器人在信息不确定
推荐系统作为一种个性化的信息过滤工具,随着大数据时代的到来得到了越来越广泛的应用。与此同时,推荐系统也面临着发展和挑战,比如数据稀疏性、缺乏可解释性等问题。现有的推荐模型难以处理稀疏的结构化数据,忽略了用户行为序列蕴藏的偏好信息,并且无法为推荐结果提供合理的解释。为解决上述问题,本文围绕点击率预测任务,深入研究基于深度学习的推荐算法,提出了两种可解释个性化推荐模型,并设计实现了一个金融产品推荐系统
自从第一个巡航遥控机器人“月面巡视器1号”降落在月球上,开发一种能够自主探测月球和火星等地外天体的星表巡视器成为了航天领域长期关注的热点问题之一。路径规划是月面巡视器在星表自主作业、安全漫游与探测的重要保障。目前月面巡视器路径规划的研究工作多集中于地形可通过性分析上,很少涉及光照、通信等潜在约束条件。人类的决策有助于巡视器应对自主导航功能无法处理的突发情况,提高整个路径规划系统的性能。本文针对现有
包含加速度计、陀螺仪和磁力计的微机电系统(Microelectronic Mechanical System,MEMS)MARG(magnetic,angular rate and gravity,MARG)传感器阵列被广泛应用于多运动载体姿态测量。目前,多传感器数据融合理论发展迅猛,众多MARG数据融合方法被提出以估计载体的位置、速度和姿态。然而对于多载体协同MARG姿态估计,依然面临运动加速度
随着人工智能技术的深入发展,移动机器人在社会生活各个领域的作用越来越突显。其中,SLAM技术是移动机器人研究领域一项至关重要的技术。SLAM技术的重要特征就是“同时”,即定位与地图构建同时进行,通过这一技术,结合路径规划算法移动机器人即可实现自主运动。而无论是机器人的定位还是环境地图的构建,都需通过外部的传感器对周围环境的变化进行实时的感知。其中激光雷达以其精准度高、获取数据速度快以及扫描范围广等
在第五代移动网络快速普及的背景下,互联网中吞吐的海量流量数据种类繁多,增加了网络流量分类问题的难度,对分类器的速度和准确性提出了更高的要求。如何通过分析网络流量实现网络态势感知,及时发现网络异常情况并采取针对性处理措施,对于实施网络安全审查制度,加强网络安全管理,检测和抵御网络入侵,维护国家网络安全等都有着重要意义。传统的基于端口的分类方法在日益复杂的网络环境中分类性能不可靠,基于深度包检测技术的
移动机器人实现自身的精确定位是其执行任务的前提条件之一。近年来,基于视觉信息的定位技术已成为移动机器人自主导航定位的重要研究课题,但是在图像特征不够丰富或者光照不好的情况下,会出现特征丢失的问题,从而造成方法的鲁棒性差。惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)传感器不受光照的影响,在视觉传感器快速移动和图像特征缺失的情况下,依然能精确的输出测量结果,同时相比视觉传
随着信息技术和网络技术的快速发展以及低成本的3D传感器(如Kinect)和光场摄像机的日益普及,无人驾驶、智慧城市、虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augemented Reality,AR)等技术已经成为学术与工程应用上的热点,而上述技术的快速发展源自计算机对其周围环境的感知能力不断增强。人们希望计算机像人类一样观察真实场景,并智能地给出解决方案,即使用视觉传感器将真
近年来,多智能体系统的一致性广泛应用在集群问题、编队控制等多种科学和工程问题中.解决多智能体系统一致性问题的基本方法是:依据系统设计合适的协议或算法,使得多智能体系统中智能体的关键量最终达到一致.目前,对一阶和二阶的多智能体系统一致性问题的研究已经比较成熟,但对于二阶多智能体系统的群一致性,尤其是综合考虑连续时间、异步采样等环境的研究还不够完备.因此,本文选择异步多智能体系统的群一致性作为研究方向