[发明专利]一种神经网络知识表示方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字化技术领域，具体地说，涉及一种神经网络知识表示方法。

背景技术

数字化技术对导弹研制的推动作用主要体现在数字化设计技术、数字化验证技术 和数字化制造技术方面，其中，数字化设计技术又包括三维建模技术、多学科设计优化技 术、基于仿真的设计技术、数字样机技术和知识工程等。国内在导弹的数字化设计平台的研 究方面取得了一定的进展。

美国标准和技术自然研究所关于产品设计的主要研究方向就是基于知识的产品 数字化设计。2001年NASA的哥达德航天飞行中心建立了卫星快速开发部(Rapid SpacecraftDevelopmentOffice,RSDO)其方法是联合NASA以外,包括欧洲的各大航天公 司,建立型号型谱,到2008年完成三期平台建立，通过这些公用平台,RSDO可以根据用户需 求在哥达德航天飞行中心的集成设计中心快速完成适应性修改。

为推行航空航天器的快速研制,欧洲航天局(ESA)从2004年开始着手建设设计资 源中心(DesignResourceCenter,DRC),分成系统级、分系统级和设备级三个层次,建立产 品型谱库。

在防空导弹的设计过程中，特别是结构部件设计过程中，有很多类型的知识，包括 一些设计计算过程，专家的经验，设计规范等，这些都是关于导弹设计的知识，其对导弹的 设计有着重要的影响。如何利用知识工程原理，将产品研发中长期积累的知识、专家经验、 规则、规范要求和设计规律等提炼出来构成知识库，并通过对知识库中知识的运用支持产 品的方案设计，以增强企业的研发能力，已经成了制约我国导弹产品设计全过程数字化的 瓶颈问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种神经网络知识表示方法，神 经网络知识的表达，需要能够描述神经网络的结构和参数，即根据所表达的知识，不仅可以 构建神经网络的结构，还可以确定神经网络的参数值，如每个神经元的激活函数，不同神经 元之间的连接权重，每个神经元的阈值等。由于不同的神经网络具有不同的结构形式，因 此，需要针对不同的神经网络，研究并设计相应的知识表达方法。

其技术方案如下：

一种神经网络知识表示方法，包括以下步骤：

步骤一：定义当前表示方法对应的神经网络类型。在本说明书中，仅包含BP神经网 络模型和模糊神经网络模型。后续步骤拟统称特定神经网络模型。

步骤二：分解特定神经网络模型结构，并通过可扩展标记语言XML标签的方式加以 表达。其中的标签包括用于描述网络内部结构的结构标签，以及用来表示网络各节点值信 息的信息标签。

步骤三：分离特定神经网络模型的结构标签，标签格式分为起始标签<标签>和结 束标签</标签>表示，标签对中可包含其他标签。

步骤四：分离特定神经网络模型的信息标签，标签格式分为起始标签<标签>和结 束标签</标签>表示，标签对中不可包含其他标签，但一定包含该标签所关联的信息值，表 示方法如<标签>信息值</标签>。

步骤五：基于可扩展标记语言XML规则将所有标签关联起来。关联后的根节点用来 表示特定神经网络模型对应的一个完整知识。

本发明的有益效果为：对特定神经网络模型加以分析，通过特定的知识表达方将 模型中的知识分解并组织起来，为知识重用和进一步表达提供基础。

如前文所示，本发明针对不同神经网络的特点，提出了神经网络知识表达方法，实 现了神经网络知识的表达与存储，能够有效支持复杂装备的设计过程。

附图说明

图1为神经网络知识表示方法的流程图：

图2为BP神经网络的结构形式；

图3为BP算法的流程图；

图4为BP神经网络知识表达方法；

图5为BP神经网络知识表达方法结构图；

图6为模糊神经网络结构图；

图7为过程神经网络算法流程图；

图8为模糊神经网络知识描述；

图9为模糊神经网络知识表达结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。