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    内容提示： 第 !" 卷增刊第 ! 期$%&’!" ()**&+,+-. /%’!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展1 7+48-%&%9: %; <3.+= >+5%)=4+5!##" 年 " 月?)&’ !##"0123-4+5 6- (46+-4+ 3-!作者简介： 李俊宏 （@A"!—），男，甘肃定西人，讲师，博士研究生，从事水工结构施工仿真研究及教学工作。 BC,36&： 88)D&E8F@GH’ 4%,基于 >B( 理论的边坡失稳分析李俊宏，何淑媛（河海大学水利水电工程学院，江苏 南京!@##AI）摘要： 根据岩石 工程系 统 （ >B(）理论推导了 H 层 JK 网络下的 >B(...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：248 | 上传日期：2013-10-15 18:33:32 | 文档星级：
    第 !" 卷增刊第 ! 期$%&’!" ()**&+,+-. /%’!! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展1 7+48-%&%9: %; <3.+= >+5%)=4+5!##" 年 " 月?)&’ !##"0123-4+5 6- (46+-4+ 3-!作者简介： 李俊宏 （@A"!—），男，甘肃定西人，讲师，博士研究生，从事水工结构施工仿真研究及教学工作。 BC,36&： 88)D&E8F@GH’ 4%,基于 >B( 理论的边坡失稳分析李俊宏，何淑媛（河海大学水利水电工程学院，江苏 南京!@##AI）摘要： 根据岩石 工程系 统 （ >B(）理论推导了 H 层 JK 网络下的 >B( 相互作用 矩阵， 定义了 H 层 JK 网络下的整体相对作用 强度 （ L>(B）和相对作用 强度 （ >(B）， 讨论了 L>(B 和 >(B 的基本特性， 并将基于人工神经网络下的 >B( 理论应用 到露天矿边坡失稳分析中， 得出 不同 因 素对边坡稳定的影响。关键词： 人工神经网络； 岩石 工程系 统； 相对作用 强度； 边坡失稳文献标识码： 0中图分类号： 7MH@文章编号：@##G!"GN" （!##"）(!!##"H!#H考虑到岩石工程的复杂性， O)15%-［@］提出了岩石工程系统 （>B(） 理论， 该理论将岩石工程作为一个大系统，综合考虑岩石工程的评估、勘查、设计、施工、维护和使用的全过程，其核心就是考虑范围的广泛性，理论上包含了所有已知的岩石工程作用相关参数。 在 >B( 中，所有这些相关参数都是通过相互作用矩阵来进行研究的。 所谓 >B( 的相互作用矩阵就是指以岩石工程主要影响因素 （作用参数） 为主对角线元素，以非对角线单元描述变量间交互作用机理，由这样排列的元素所形成的 “交互矩阵”。因此， 岩石工程作用矩阵的建立成为 >B( 的核心。构造交互作用矩阵的方法包括二元交互矩阵 JPQ（R6-3=: 6-.+=34.6%- ,3.=6S）、 完 全耦合的 TUQ （ ;)&&:C4%)*&+1 ,%1+&） 矩 阵［!］和 人 工 神 经 网 络 （ 3=.6;6463&-+)=3& -+.V%=W5）矩阵［H!I］等。二元交互矩阵 JPQ 简单实用，但需要对岩石工程系统有清楚的认识，且参数的相互作用过于简单， 无法满足工程需要；完全耦合的 TUQ 矩阵考虑更为全面，但限于线性假定的前提，与实际工程的非线性特征无法吻合；人工神经网络通过学习实现复杂系统的输入和输出之间的非线性映射，具有非线性、并行性、鲁棒性和强泛化性等特点，能较好地解决复杂的岩石工程系统，而无需研究高度无序的映射问题。!人工神经网络下的 >B( 模型根据 O+48.C/6+&5%- 定理［A］， 任何一个紧集上的平方可积函数或映射都可以由一个 H 层的误差逆传播网络 （R34W *=%*393.6%-， 简称 JK 网络）按 X!范数逼近。 因此，任何一个紧集上的平方可积函数或映射都可以用一个 H 层的 JK 网络来模拟。 假设网络的响应函数为 (69,%61 函数：! （ "） #@@ $ +% "（@）则网络输入节点 &’（ ’ Y @，!，…， (）对输出节点 )*（ *Y @，!，…， +）的影响：,")*".-"&’/")*"&’##- # @".-##/- # @!0 （ 1-） 2’-!0 （ 3*） 4-* ##- # @! （ 1-） ! （ 3*） ［@ % ! （ 1-）］ ［@ % ! （ 3*）］ 2’-4-*（!）式中： .-为中间层节点的输出； 1-为中间层节点的输入； 2’-为输入层与中间层连接权； 3*（ * Y @， !， …， +）为输出层节点的输入； 4-*为中间层与输出层连接权；’ Y @，!，…， (； - Y @，!，…， /； * Y @，!，…， +。令 56*’Y")*"&’，则有56*’ ##/- # @! （ 1-） ! （ 3*） ［@ % ! （ 1-）］ ［@ % ! （ 3*）］ 2’-4-*（H）令 56*"Y ,3S｛ 56*@ ，下定义。56*!， …，56*+ ｝， 则有如定义 !将网络输入节点 &’对输出节点 )*的影响定义为 567*’Y56*’56*"，并称为相对作用强度。式 （H）右侧项可以分成两部分，前部分是网络响应函数的导函数，后部分是权值，当整个网络的训练完成后，网络的结构、 权值和阈值均固定不变， 此时输出可以被看作是输入的复合函数，也就是说，输入对输出的影响应该反映在网络的权值和阈值上， 这时若假定网络响应函数为线性函数， 则它的导数为?H"?水利水电科技进展， !##"， !" （ (!）89:： #!Z!IH"IGHHZ7;<&’:： -=F >>? @ 9A? @ B(>**/： CCDD. @ >>? @ 9A? @ B(

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