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作者
来兴平万培烽单鹏飞张云张雷铭穆楷文孙浩强
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单位
西安科技大学能源学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
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摘要
为攻克综采工作面顶板矿压显现规律预测预报的难题,构建一种基于免疫粒子群混合算法优化BP神经网络的矿压预测模型(IA-PSO-BP),针对BP神经网络收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,采用免疫粒子群混合算法优化BP神经网络,并选取11种矿压主要影响因素作为模型基础数据,对工作面来压强度和来压步距进行预测。结果表明:IA-PSO-BP网络模型的收敛速度较BP网络模型和PSO-BP网络模型分别提高8倍和2倍,IA-PSO-BP网络模型的预测值与实测值基本吻合,预测结果的相对误差分别约为BP网络模型和PSO-BP模型的1/5和1/3。基于IA-PSO-BP的工作面矿压预测方法具有较快的收敛速度和较高的准确率,实现了工作面初次来压强度、周期来压强度、初次来压步距和周期来压步距距预测,为煤矿井下工作面矿压预测提供了一种新的技术途径。
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关键词
矿压预测BP神经网络免疫算法粒子群优化
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基金项目(Foundation)
陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金项目(2019JLZ-04);
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文章目录
0 引 言
1 算法分析
1.1 BP神经网络
1.2 基于免疫的混合粒子群(IA-PSO)算法
2 IA-PSO-BP神经网络模型的建立
2.1 BP神经网络结构设计
2.2 粒子及种群的构造
2.3 适应度函数的构造
2.4 IA-PSO-BP神经网络模型设计
3 IA-PSO-BP神经网络模型学习与训练
3.1 学习样本参数选取
3.2 训练数据预处理
3.3 模型参数选取与设置
3.3.1 BP网络学习与训练参数选取
3.3.2 IA-PSO算法参数设置
3.4 模型训练速度对比
4 工程实例
5 结 论
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引用格式
来兴平,万培烽,单鹏飞,张云,张雷铭,穆楷文,孙浩强.基于免疫粒子群混合算法优化BP网络的矿压预测方法[J].西安科技大学学报,2023,43(01):1-8.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0101.
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