一种基于自定义模型的神经网络分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，该系统及方法采用强大的数据库系统作为后台，通过计算机自动完成人工神经网络模型的任意定制，并根据其自定义的人工神经网络模型实现自动数据训练和预测分析。这使得原来需要人工神经网络专业人员耗时好几个月的人工神经网络数据分析工作，只需短短几个分钟即可完成，同时，由于采用了自定义图形建模和工程化管理步骤使得人工神经网络分析更加简单、快速。本发明专利技术改变了人工神经网络分析由完全依靠人工编程的传统方式，使得神经网络分析进一步跨越到智能化、个性化自定义的阶段。通过本系统及方法为分析人员提供专业的、快速的神经网络分析服务，从而大大地提高了人工神经网络分析的质量和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，特别是涉及一种无须专业人工神经网络专业人员和手工编写人工神经网络模型程序的快速建立人工神经网络模型的系统及方法。
技术介绍
由于人工神经网络分析方法具有能对信息进行大规模并行处理、具有很强的鲁棒性、非线性和容错性，善于联想、概括、类比和推理，而且具有很强的自学习和记忆能力等特性善于从大量的统计资料中分析提取宏观统计规律，因此人工神经网络分析被广泛内应用于教学科研、实验分析、机械设计、土木工程、生物医学、航空航天、水文气象、灾害预测、电力实验、汽车、电子产品、智能仪器、证券、金融、电信等各行各业。但是由于用户一般都不是专业的人工神经网络专业人员，而用户往往要求建立多种不同的人工神经网络模型进行数据的分析预测，由于没有人工神经网络专业人员定制设计相应的人工神经网络模型，使得很多研究分析都无法开展。随着网络技术和计算机技术的发展，网络可以成为人工神经网络分析作业的平台，预示着人工神经网络技术手段由完全依靠人工编程进一步跨越到智能化、个性化自定义的阶段。为了解决人工神经网络分析方法应用中存在的问题，本专利技术提出了一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过计算机自动完成人工神经网络模型的任意定制，并根据其自定义的人工神经网络模型实现自动数据训练和预测分析。这使得原来需要人工神经网络专业人员耗时好几个月的人工神经网络数据分析工作，只需短短几个分钟即可完成，同时，由于采用了自定义图形建模和工程化管理步骤使得人工神经网络分析更加简单、快速。本专利技术提供一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，多个客户端计算机可以根据工程化管理步骤建立要分析的项目，然后通过拖动代表神经网络模型的节点图形快速建立自定义的人工神经网络模型。在定义好的人工神经网络项目中，可根据自定义的人工神经网络模型关联到相应的训练样本数据和分析数据上，根据不同的人工神经网络模型类型，选择不同的神经网络算法进行运算，从而实现快速训练和数据分析预测。，多个客户端计算机可以对神经网络模型的类型及参数进行查询、编辑和删除操作，也可以对数据信息进行快速的关联，实现智能化、自动化的人工神经网络建模分析流程，降低应用神经网络分析的难度。基于自定义模型的人工神经网络分析系统及方法采用三层架构，即数据库服务器、应用服务器及多个客户端计算机，建立资料集中存储和分布应用的系统。利用本专利技术提供的自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，能应对现实应用中复杂的分析需求，还可以根据分析领域、行业特点及具体情况选择合适的算法进而达到最佳的预测分析效果。附图说明图1是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的系统架构图。图2是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的应用服务器功能模块图。图3是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的自定义人工神经网络模型表示意图。图4是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的分析流程图。具体实施方式如图1所示，是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的系统架构图。该自定义模型的人工神经网络分析系统6包括一数据库服务器1、一应用服务器2、网络3及多台客户计算机4，其中多台客户计算机4由网络3和应用服务器2及数据库服务器1相连，实现神经网络模型自定义建立和数据训练分析的信息交流。该自定义模型的人工神经网络分析系统6按工程化管理步骤以项目为基础，把项目所属的不同定义模型的人工神经网络模型信息存储在数据库服务器1中，其目的是保证神经网络模型与项目分析过程紧密结合，构建一个符合各种具体人工神经网络分析模型的快速分析系统。；应用服务器2，用来接收多台客户计算机4的神经网络模型信息和参数，整合生成自定义神经网络模型表5的信息；多台客户计算机4，实现图形节点神经网络模型的建立，模型参数的查询、设置、修改和删除等等以及进行神经网络的数据训练及分析，并可通过应用服务器2把分析结果输出到多台客户计算机4。如图2所示，是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的应用服务器功能模块图。该应用服务器2功能模块包括一工程管理模块20、一神经网络模型管理模块21、一自定义节点图形生成模块22、一训练数据管理模块23、一数据分析管理模块24、一分析结果管理模块25。其中工程管理模块20包括工程组所属的各工程信息的查询、管理以及与神经网络模型关联等；神经网络模型管理模块21包括神经网络模型的建立、删除、运算等相关资料；自定义节点图形生成模块22包括单个图形节点的绘制或同一层图形节点的批量复制机制，不同层与层之节点的关联线的自动匹配机制(如当多台客户计算机4在神经网络模型中增加一输入层节点，则这个节点与相邻的隐藏层所有节点自动建立符合所属神经网络模型的关联线)，从而实现神经网络模型自定义节点图形生成并修改所有与此模型相关的类型和参数信息；训练数据管理模块23包括与神经网络模型相对应的用于训练的样本数据的建立、删除、运算等相关资料以及进行神经网络训练的操作管理；数据分析管理模块24包括与神经网络模型相对应的用于分析数据的建立、删除、运算等相关资料以及进行神经网络分析的操作管理；分析结果管理模块25提供对神经网络分析的结果信息等相关资料的管理，实现对分析结果的汇总和多样式的输出。如图3所示，是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的自定义人工神经网络模型表示意图。数据库服务器1存储的自定义神经网络模型表5记录各种不同的神经网络模型相关的资料。自定义神经网络模型表5包括以下字段序号50、工程号51、模型名称52、神经网络类型53、网络层数54、核函数类型55、误差精度56、学习速率57。其中序号50，记录每个神经网络模型的历史记录的编号；工程号51每个神经网络模型所属的工程名称记录的编号；模型名称52，记录神经网络模型的名称；神经网络类型53，记录神经网络模型所属的类型信息；网络层数54，记录神经网络模型的层次数；核函数类型55，记录神经网络模型的作用核函数的类型；误差精度56，记录神经网络模型所要达到的误差精度值；学习速率57，记录神经网络模型学习速率参数。如图4所示，是本专利技术一种自定义模型的人工神经网络分析系统及方法的分析流程图。自定义模型的人工神经网络分析系统6应用在单一服务器对多重客户机的工作环境，同时连接多层次的系统平台，具备很好的扩展性和易用性。自定义模型的人工神经网络分析系统6接收多台客户计算机4的图形神经网络模型信息(步骤S40)，通过神经网络模型管理模块21获得完整的神经网络模型信息(步骤S41)。自定义模型的人工神经网络分析系统6接收多台客户计算机4神经网络类型、参数及关联工程相关资料，并通过神经网络模型管理模块21完成神经网络模型的全部信息在数据库服务器1的生成(步骤S42)。自定义模型的人工神经网络分析系统6接收多台客户计算机4用于训练和分析的数据相关资料(步骤S43)，判断是否符合与之相关的神经网络模型(步骤S44)，若不符合则返回上一步骤S43，若符合与之相关的神经网络模型则判断是否进行训练的数据资料(步骤S45)，若是训练数据类型，则自定义模型的人工神经网络分析系统6应用通过训练数据管理模块23完成神经网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，采用数据库服务器、应用服务器及多个客户端计算机多层架构，提供一种完全自定义建模的方法实现对人工神经网络分析模型的快速建立并实现对数据进行全面的分析预测，其特征在于，其中：数据库服务器， 用于存储与各种不同类型的神经网络模型相关的模型参数、训练样本数据和分析数据以及分析预测结果等相关数据资料；应用服务器，用于接收来自客户端计算机的神经网络模型信息，根据神经网络模型模型信息和参数，生成自定义神经网络模型的相关信息，该应 用服务器包括有：一工程管理模块，用于工程组所属的各工程信息的查询、管理以及与神经网络模型关联等；一神经网络模型管理模块，用于根据客户端计算机自定义的神经网络模型，对神经网络模型的建立、删除、运算等相关资料进行管理。客 户端计算机，可以实现图形节点神经网络模型的建立，模型参数的查询、设置、修改和删除等等以及进行神经网络的数据训练及分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于自定义模型的人工神经网络分析系统及方法，采用数据库服务器、应用服务器及多个客户端计算机多层架构，提供一种完全自定义建模的方法实现对人工神经网络分析模型的快速建立并实现对数据进行全面的分析预测，其特征在于，其中数据库服务器，用于存储与各种不同类型的神经网络模型相关的模型参数、训练样本数据和分析数据以及分析预测结果等相关数据资料；应用服务器，用于接收来自客户端计算机的神经网络模型信息，根据神经网络模型模型信息和参数，生成自定义神经网络模型的相关信息，该应用服务器包括有一工程管理模块，用于工程组所属的各工程信息的查询、管理以及与神经网络模型关联等；一神经网络模型管理模块，用于根据客户端计算机自定义的神经网络模型，对神经网络模型的建立、删除、运算等相关资料进行管理。客户端计算机，可以实现图形节点神经网络模型的建立，模型参数的查询、设置、修改和删除等等以及进行神经网络的数据训练及分析。2.如权利要求1所述的基于自定义模型的人工神经网络分析系统，其特征在于，应用服务器还包括有一自定义节点图形生成模块，用于用于单个图形节点的绘制或同一层图形节点的批量复制机制，不同层与层之节点的关联线的自动匹配机制(如当多台客户计算机4在神经网络模型中增加一输入层节点，则这个节点与相邻的隐藏层所有节点自动建立符合所属神经网络模型的关联线)，从而实现神经网络模型自定义节点图形生成并修改所有与此模型相关的类型和参数信息。3.如权利要求1所述的基于自定义模型的人工神经网络分析系统，其特征在于，应用服务器还包括有一训练数据管理模块，用于与神经网络模型相对应的用于训练的样本数据的建立、删除、运算等相关资料以及进行神经网络训练的操作管理。4.如权利要求1所述的基于自定义模型的人工神经网络分析系统，其特征在于，应用服务器还包括一数据分析管理模块，用于与神经网络模型相对应的用于分析数据的建立、删除、运算等相关资料以及进行神经网络分析的操作管理。5.如权利要求1所述的基于自定义模型的人工神经网络分析系统，其特征在于，应用服...

【专利技术属性】
技术研发人员：何千军，
申请(专利权)人：何千军，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]