哈尔滨理工大学陈才获国家专利权
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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118171686B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410300148.0,技术领域涉及:G06N3/044;该发明授权一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法是由陈才;杜延彪设计研发完成,并于2024-03-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法,所述方法包括如下步骤:步骤一、建立具有随机发生非线性和发生传感器随机饱和的离散时变神经网络系统的模型;步骤二、引入轮询协议调度数据传输;步骤三、构造时变状态估计器;步骤四、给出误差系统同时满足的两个性能指标;步骤五、求估计算法的可接受精度主要引理;步骤六、利用不等式处理的方法,给定增益矩阵,得到误差系统式同时满足H∞性能指标和方差约束条件。该方法提出了一种新的概率相关时变状态估计算法,可根据某些矩阵不等式的解来实现;直接分析与原系统相同阶数的估计误差系统,减少计算量,降低计算复杂度,给出了在非增广情况下的方差约束状态估计算法。
本发明授权一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法在权利要求书中公布了:1.一种轮询协议下具有随机不确定性的离散神经网络状态估计方法,其特征在于所述方法包括如下步骤: 步骤一、建立具有随机发生非线性和发生传感器随机饱和的离散时变神经网络系统的模型: 其中:xk是离散不确定神经网络在k时刻的状态向量;Ak表示在k时刻自反馈对角矩阵;B1k、B2k为在k时刻连接权矩阵;yk为在k时刻测量输出;zk代表系统在k时刻的被控输出;v1k和v2k为在k时刻零均值、协方差为Qk>0和Rk>0的高斯白噪声;fxk、gxk为在k时刻非线性激励函数;B1k、B2k、Dk、Hk为已知在k时刻的实值矩阵;ΔAk为在k时刻参数不确定性;随机变量αk和βk分别描述在k时刻随机变化的非线性和随机发生传感器饱和现象; 步骤二、依照步骤一所建立的模型引入轮询协议来调度数据传输: 其中:为第i个传感器在k时刻的测量输出,mod表示做除法取余数函数; 将更新矩阵定义为φi=diag{δi-1I,δi-2I,…,δi-mI},δ·∈{0,1},则有: 其中:ξk=modk-i,m+1∈{1,2,...,m}中描述可占据网络通道所选节点的数量,表示在k时刻的更新矩阵,m表示总共有传感器个数; 步骤三、根据步骤二所建立模型的测量输出信息,构造如下时变状态估计器: 其中:是离散不确定神经网络在k时刻的估计状态向量;Kk描述在k时刻估计器增益矩阵;是已知的正标量;表示估计输出值;Hk表示在k时刻的已知的实值矩阵;表示在k时刻经过轮询协议的输出值; 步骤四、获得设计状态估计器式,并给出误差系统同时满足下面的两个性能指标: 1对于给定扰动衰减水平,矩阵Eφ>0,和γ>0被给出,对于初始状态e0,服从下面H∞性能指标: 其中:J1表示第一条性能指标,表示被控输出估计误差,γ表示已知正标量,e0表示初始误差,Eφ、表示已知正定矩阵; 2定义协方差矩阵: 估计误差协方差满足: 其中:Γk是一系列预先给定的估计精度矩阵,J2表示第二条性能指标,0≤k<N,N表示所取到的最大时刻; 步骤五、求估计算法的可接受精度主要引理: 引理1:如果激活函数满足扇区有界条件,则可以得到以下形式: 其中:U1k、U2k和V1k、V2k是在k时刻已知的适当维数的实矩阵;ek表示在k时刻的实际值于估计值的误差,由表示在k时刻的激励函数; 引理2:如果激活函数fs、gs满足扇形有界,则可以推导出: 其中:s表示激活函数的变量,ρ、是0,1互不相关的随机数; 引理3:饱和函数στ满足以下定理: 其中: 表示常数并且tr求矩阵的迹; 步骤六、利用不等式处理的方法,给定增益矩阵,得到误差系统式同时满足H∞性能指标和方差约束条件,具体步骤如下: 步骤六一、构造如下时变状态估计器满足H∞性能约束的充分条件: 考虑具有传感器故障的离散不确定神经网络:给定增益矩阵Kk,对于γ>0,矩阵Eφ≥0和在初始条件的条件下,存在正定矩阵{Sk}1≤k≤N+1和Tk满足以下不等式: 其中:表示测量输出的更新矩阵,tr表示求矩阵的迹,λ是一个正标量; 步骤六二、通过求解如下的递归线性矩阵不等式满足估计误差协方差性能约束: 考虑随机发生非线性和发生传感器随机饱和的离散时变神经网络:给定增益矩阵Kk,在初始条件的条件下,存在正定矩阵{Xk}1≤k≤N+1满足: Xk+1≥ΨXk, 其中: 其中:表示测量输出的更新矩阵,tr表示求矩阵的迹; 则得到:N+1表示时刻上限; 步骤六三、通过求解步骤六一、步骤六二故误差系统同时满足方差约束和H∞性能指标的充分条件。
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