SCI和EI收录∣中国化工学会会刊

• SYSTEM ENGINEERING • 上一篇    下一篇

输入训练神经网络的维数约简算法及其在化工过程建模中的应用

朱群雄; 李澄非   

  1. School of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-10-28 发布日期:2006-10-28
  • 通讯作者: 朱群雄

Dimensionality Reduction with Input Training Neural Network and Its Application in Chemical Process Modelling

ZHUQunxiong; LIChengfei   

  1. School of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-10-28 Published:2006-10-28
  • Contact: ZHU Qunxiong

摘要: Many applications of principal component analysis (PCA) can be found in dimensionality reduction. But linear PCA method is not well suitable for nonlinear chemical processes. A new PCA method based on improved input training neural network (IT-NN) is proposed for the nonlinear system modelling in this paper. Momentum factor and adaptive learning rate are introduced into learning algorithm to improve the training speed of IT-NN. Contrasting to the auto-associative neural network (ANN), IT-NN has less hidden layers and higher training speed. The effectiveness is illustrated through a comparison of IT-NN with linear PCA and ANN with experiments. Moreover, the IT-NN is combined with RBF neural network (RBF-NN) to model the yields of ethylene and propyl-ene in the naphtha pyrolysis system. From the illustrative example and practical application, IT-NN combined with RBF-NN is an effective method of nonlinear chemical process modelling.

关键词: chemical process modelling;input training neural network;nonlinear principal component analysis;naphtha pyrolysis

Abstract: Many applications of principal component analysis (PCA) can be found in dimensionality reduction. But linear PCA method is not well suitable for nonlinear chemical processes. A new PCA method based on improved input training neural network (IT-NN) is proposed for the nonlinear system modelling in this paper. Momentum factor and adaptive learning rate are introduced into learning algorithm to improve the training speed of IT-NN. Contrasting to the auto-associative neural network (ANN), IT-NN has less hidden layers and higher training speed. The effectiveness is illustrated through a comparison of IT-NN with linear PCA and ANN with experiments. Moreover, the IT-NN is combined with RBF neural network (RBF-NN) to model the yields of ethylene and propyl-ene in the naphtha pyrolysis system. From the illustrative example and practical application, IT-NN combined with RBF-NN is an effective method of nonlinear chemical process modelling.

Key words: chemical process modelling, input training neural network, nonlinear principal component analysis, naphtha pyrolysis