VIN HÀN LÂM KHOA HC VÀ CÔNG NGH VIT NAM
VIỆN CƠ HỌC
-----------------------------
BÁO CÁO KT QU THC HIỆN ĐỀ TÀI CƠ SỞ
CP VIỆN CƠ HỌC NĂM 2017
ĐỀ TÀI:
NG DNG MẠNG NƠRON NHÂN TO
VÀO BÀI TOÁN D BÁO
Ch nhiệm Đề tài: TS. Nguyn Chính Kiên
HÀ NI 2017
DANH SÁCH CÁN B THAM GIA THC
HIỆN ĐỀ TÀI
TT
H và tên
Phòng chuyên môn
1
TS Nguyn Chính Kiên
Thủy động lc và Gim nh thiên
tai trong lưu vc
2
TS Nguyn Tiến Cường
Thủy động lc và Gim nh thiên
tai trong lưu vc
3
CN Nguyn Tun Anh
Thủy động lc và Gim nh thiên
tai trong lưu vc
i
MC LC
DANH MC KÝ HIU, CH VIT TẮT THƯỜNG S DNG ...............................ii
DANH MC CÁC BNG ............................................................................................... iii
DANH MC CÁC HÌNH V VÀ Đ TH .................................................................... iv
M ĐẦU ............................................................................................................................. 1
I. GII THIU V MNG NƠRON NHÂN TO ........................................................ 2
1.1 Khái nim, mô hình và kh năng ứng dng .......................................................... 2
1.2 Mạng nơron truyn thng nhiu lp ...................................................................... 9
II. MT S GII THUT TỐI ƯU TRỌNG S MNG NƠRON NHÂN TO ... 14
2.1 Gii thut Lan truyền ngược sai s ..................................................................... 14
2.2 Gii thut Di truyn ............................................................................................. 20
2.3 Kết hp các gii thut .......................................................................................... 23
III. XÂY DNG PHN MM D BÁO BNG MNG NƠRON NHÂN TO ...... 26
3.1 Ngôn ng và giao din phn mm ...................................................................... 26
3.2 Mô đun giải thut Di truyn ................................................................................ 29
3.3 Mô đun giải thut Lan truyền ngược sai s ......................................................... 30
3.4 Kết hp các gii thut .......................................................................................... 31
3.5 Mt s k thut x .......................................................................................... 33
3.5.1 K thut tính toán song song .................................................................... 33
3.5.2 K thut phân tích d liệu đầu vào Wavelet ............................................. 43
IV. MT S KT QU TÍNH TOÁN ......................................................................... 47
4.1 Kết qu mô phng và d báo thy lc lưu vực đng bng sông Hng .............. 47
4.2 Kết qu mô phng và d báo thy văn lưu lượng vào h ................................... 54
4.3 Kết qu mô phng và d báo độ mn ti vùng T Giác Long Xuyên ................ 56
KT LUN ....................................................................................................................... 59
TÀI LIU THAM KHO ............................................................................................... 61
ii
DANH MC KÝ HIU,
CHỮ VIẾT TẮT THƯỜNG SỬ DỤNG
ANN
Artificial Neural Network - mng thn kinh nhân to
AI
Trí tu nhân to
GA
Genetic Algorithm - Gii thut Di truyn
BP
Backpropagation - Gii thut Lan truyền ngược sai s
RMS
Sai s căn quân phương
NSE
Ch s đánh giá Nash-Sutcliffe
GPU
Đơn vị x lý đồ ha
CUDA
Thư viện tính toán song song trên card đ ha Nvidia
CWT
Biến đổi Wavelet liên tc
DWT
Biến đổi Wavelet ri rc
TL
Thy lc
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bng 1.1 Các hàm kích hot thường được s dng ............................................................. 4
Bng 2.1 Giá tr đầu vào và ra ca bài toán XOR ............................................................. 23
Bng 2.2 So sánh kh năng hội t ca mng khi s dụng hai phương pháp hc GABP
vi sai s dng lp khác nhau ............................................................................................ 25
Bng 3.1 Thông s card NVIDIA GeForce GTX 1060 6GB ............................................ 39
Bng 3.2 Thông s các bài toán th nghim. .................................................................... 41
Bng 3.3 Thi gian tính trung bình ca các bài toán th nghim ...................................... 41
Bng 4.1 Kết qu tính phương án 1 ................................................................................... 48
Bng 4.2 Kết qu tính phương án 2 ................................................................................... 50
Bng 4.3 Kết qu tính phương án 3 ................................................................................... 51
Bng 4.4 Kết qu tính phương án 4 ................................................................................... 52
Bng 4.5 Kết qu tính phương án 5 ................................................................................... 54
Bng 4.6 Kết qu tính phương án dự o lưu lưng vào h Hòa Bình ............................. 56
Bng 4.7 Kch bn và kết qu độ mn tính toán ca mô hình thy lc ............................. 57
Bng 4.8 Kết qu tính phương án tính mặn ...................................................................... 58