電氣火災神經網絡模型設計

黃文華，陳 茜，賈明俊

(貴州大學 大數據與信息工程學院，貴陽550025)

0 引 言

要構建電氣火災神經網絡模型，首先需要對采集到的特征值進行篩選，挑選出其中對電氣火災發生具有決定性因素的特征值。比較典型的能夠引發電氣火災的故障有三相負序不平衡故障、線纜溫度超限故障、剩余電流超限故障等［1］。可以使用這些典型故障數據對神經網絡加以訓練，判定與分類正常電氣回路與故障回路。

本文首先給出了一般性的神經網絡的數學定義，為后續使用自組織神經網絡與SOM競爭網絡打下理論基礎；其次，使用數據分析工具SPSS對電氣回路特征值進行回歸分析，挑選出合適的特征值；最后通過自組織神經網絡對電氣回路故障進行判定，使用SOM競爭網絡對故障數據進行分類，完成了對待測試數據的分析。

1 神經網絡的數學定義

神經元通過樹突接收其它神經元傳輸的一定數目的信息，并且做一些計算，然后將結果通過軸突傳送到其它節點。由此可以抽象出人工神經網絡的模型，結構如圖1所示。x1、x2、x3為輸入節點，x0與是偏度單元，在實際應用中偏度單元能夠增加函數的靈活性，提高了神經元的擬合能力，表示第j層的第i個神經元，如a1（2）表示第二層的第一個激勵，是由前面輸入節點計算得到的輸出結果，定義權重為第i層到第j層的作用，如表示的是第一層的第二個神經元x2到第二層的第一個神經元所起到的作用，Hw（x）表示的是人工神經網絡輸出的結果。……