面向时变问题求解的抗噪递归神经网络模型的设计与分析
批准号:
61703189
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
金龙
依托单位:
学科分类:
F0601.人工智能基础
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
绽琨、刘梅、王军升、刘博、孔令文
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中文摘要
在实时计算中,各类可被视为是噪声的误差和扰动无法避免。现有的计算相关的框架本质上缺乏一种直接考虑噪声的机制。相反地,控制理论中却有不少成熟的工具,如积分控制和内模控制,用以处理这类本质为扰动的噪声。求解各类方程与控制动态系统具有一个本质上的相似性,即所对应的误差需要尽快地减小至一个较小的可接受值。这种相似性提供了一种从控制理论角度研究计算方法的手段。鉴于此,在申请者及团队之前的工作基础上,本项目将开展如下三方面的研究:1)从控制理论角度设计解读递归神经网络;2)开发用以求解带不等式约束的时变最优化问题的递归神经网络;3)开发满足非凸以及饱和限界约束的激励函数用以提高神经网络模型的性能。通过本项目的研究,不仅有助于更好、更有效地实时求解受噪声干扰的时变问题,同时还将有力地推动神经网络的工程实践应用。
英文摘要
There always exist errors or disturbances in the real-time computations, which can be deemed as noises. Existing frameworks on computation essentially lack a mechanism to directly consider noises. In contrast, the control perspective has tools, such as integral control and internal model principle to deal with noises. Solving equations bears an essential similarity with controlling dynamic systems: their residual errors are required to decrease to an acceptably small value as soon as possible. The exploitation of this similarity provides a possibility to investigate computational methods from the perspective of control theory. The shift from computation perspective to control perspective motivates us to leverage the unique control tools for performance improvement. In view of this, this project aims at investigating the model design, analysis and application of the noise-tolerant recurrent neural network from the perspective of control. Specifically, on the basis of the previous work of the applicant and his team, the following three parts of project research will be conducted: 1) designing recurrent neural network models from the perspective of control; 2) developing recurrent neural network models for time-varying optimization subject to inequality constraints; 3) developing non-convex and saturation-allowed activated functions for improving the performances of recurrent neural networks. The results of this research will not only help to solve the time-varying problems better and more effectively in the noisy environment, but also tremendously promote the engineering practice application of neural networks.
实时计算领域一个不可忽视的重要问题是各类可被视为是噪声的误差和扰动对于系统稳定,精度和计算负载的影响。为了填补高效抗噪机制的空白,项目从理论分析和实际工程应用出发,在国际上率先构建求解带噪时变计算问题的统一框架,提出了一系列高效求解时变问题的智能算法,拓展其在机器人运动规划等诸多领域的应用潜力。项目从控制理论角度设计开发出可用以求解带不等式约束的时变最优化问题的递归神经网络,开发满足非凸以及饱和限界约束的激励函数用以提高神经网络模型的性能,并拓展神经网络模型在机器人规划等领域的应用。依托项目支持,项目组累计录用发表高质量的学术论文23篇,其中期刊论文19篇(中科院一区论文15篇),国际学术会议论文4篇,专利6项,软件著作权2项,以及英文学术专著2本。项目将以神经网络研究成果推动人工智能的理论技术创新,同时对整个信息社会的应用创新提供驱动力。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
On Generalized RMP Scheme for Redundant Robot Manipulators Aided With Dynamic Neural Networks and Nonconvex Bound Constraints
动态神经网络和非凸边界约束辅助的冗余机器人机械臂广义RMP方案
DOI:10.1109/tii.2019.2899909
发表时间:2019-02
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics
影响因子:12.3
作者:Xie Zhengtai;Jin Long;Du Xiujuan;Xiao Xiuchun;Li Hongxin;Li Shuai
通讯作者:Li Shuai
Marine Mineral Classification Based On Single-output Chebyshev-polynomial Neural Network
基于单输出切比雪夫多项式神经网络的海洋矿物分类
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition),
影响因子:--
作者:Jin Long;Chen Xiufang;Chen Liangming;Fu Jinshan
通讯作者:Fu Jinshan
Modified single-output Chebyshev-polynomial feedforward neural network aided with subset method for classification of breast cancer
改进的单输出切比雪夫多项式前馈神经网络辅助子集法乳腺癌分类
DOI:10.1016/j.neucom.2019.03.046
发表时间:2019
期刊:Neurocomputing
影响因子:6
作者:Jin Long;Huang Zhiguan;Chen Liangming;Liu Mei;Li Yuhe;Chou Yao;Yi Chenfu
通讯作者:Yi Chenfu
RNN for Perturbed Manipulability Optimization of Manipulators Based on a Distributed Scheme: A Game-Theoretic Perspective
基于分布式方案的机械臂扰动可操作性优化的 RNN:博弈论视角
DOI:10.1109/tnnls.2020.2963998
发表时间:2020-01
期刊:IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems
影响因子:10.4
作者:Zhang Jiazheng;Jin Long;Cheng Long
通讯作者:Cheng Long
Dynamic task allocation in multi-robot coordination for moving target tracking: A distributed approach
移动目标跟踪多机器人协调中的动态任务分配:一种分布式方法
DOI:10.1016/j.automatica.2018.11.001
发表时间:2019-02-01
期刊:AUTOMATICA
影响因子:6.4
作者:Jin, Long;Li, Shuai;Hu, Bin
通讯作者:Hu, Bin
递归神经网络在FPGA上低功耗、可扩展、分布式的实现
- 批准号:62311530099
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:10万元
- 批准年份:2023
- 负责人:金龙
- 依托单位:
基于递归神经网络的分布式竞争—合作策略及群体系统应用
- 批准号:62176109
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.00万元
- 批准年份:2021
- 负责人:金龙
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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