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第二章 文獻探討

2.7 混合演算法

(geometric mean),可得到該組因子水準組合的綜合判斷指標 D,其公式如下所示:

(

* *...*

)

0 1

算法無論在求解的品質或效率上常常比單一演算法為佳(Yamada 與 Nakano, 1996;

Balas 與 Vazacopoulos, 1998; Kolonko, 1999; Pezzella 與 Merelli, 2000; Chang 與 Lo, 2001;

Wang 與 Zheng, 2001; Murovec 與 Suhel, 2004)。

2.7.1 結合類神經網路與分散式搜尋法

學者運用類神經網與分散式搜尋法的技術來求取參數的最佳設計。亦即,使用類 神經網路學習田口實驗的結果,模擬系統輸入輸出之間的關係,以突破田口方法在非 線性上的限制;再使用分散式搜尋法求取參數的最佳設計,並本提供一個二階段的求 解程序並以積體電路焊線製程為例進行最佳化參數設計 (鄒文杰,民 91) 。

2.7.2 結合類神經網路與基因演算法

Kumar 與 Smuda(1994)將傳遞類神經網路模式中隱藏層的連結關係以基因演算 法的 Simple GA 表示之,並將 0 與 1 代表各層有無連結,目的在求取連結架構的最佳 值,以新的判斷值衡量其所呈現出的誤差程度。Ichimura、Oeda 和 Yoshida(2001),

提到以基因演算法與類神經網路的結合方式。假設整個類神經網路的架構,是由基因 演算法搜尋倒傳遞類神經網路模式架構的每個世代(generation)而來。即把類神經的每 個參數,以基因演算法搜尋可能的最佳解再去架構倒傳遞類神經網路模式,則連結的 權重與學習速率則被倒傳遞類神經模式所限定,其方法可以很穩健的架構傳遞類神經 網路模式。但對傳遞類神經模式的參數因子,需定其區域值以找最佳解。Chelouch 與 Siarry(2003)也發展出一個兩階段的混合演算法來求解全域最佳解。周立德(民 83) 結合類神經網路及基因演算法應用於非同步傳送模式網路之研究。先利用類神經網路 預估每一可能之控制參數組未來的服務品質, 再由基因演算法選取最適當的一組參 數用以動態地調整控制真實網路。詹緒林(民 86)也結合類神經網路與基因演算法,利 用具自我學習能力之類神經網路使電腦自動的編寫音樂的和弦,再利用基因演算法選 取適當的和聲基礎,完成電腦輔助和聲編寫系統。姜台林(民 90)提出三種整合式智慧 型方法,整合類神經網路、基因演算法及模糊理論,以解決田口方法靜態特性只能獲 取間斷型參數的問題,並以台灣三家半導體廠商的實際操作結果說明方法的可行性。

涂育瑋(民 91) 基於品質工程中,以直交表配置之實驗數據轉換為訊號雜音比,來尋 求最適組合之設計參數與水準的技法上,仍有藉助主觀決策的缺撼,於是提出結合類 神經網路與基因演算法則,於最適產品特徵之參數水準值的求取。最後,並將所求得 之參數水準值,導入實際產品特徵,建構一結合類神經網路與基因演算法則之最適化

搜尋平台。張家瑲(民 91)嘗試結合類神經網路與基因演算法,藉由基因演算法預先搜 尋類神經網路訓練的初始權重值,再由類神經網路訓練以求取系統的估測反應,並根 據所定義的誤差指數,透過基因演算法進行反覆的選擇與複製、交配、突變等演算過 程,直到搜索出最符合系統的初始權重值。

2.7.3 結合類神經網路與模擬退火法

林正鄰(民 82)提出以類神經網路作為製程輸出入的關係經驗模式,而以模擬退火 為實驗設計法,規劃建立模式所需之資訊的蒐集。這種最佳化的經驗模式建立程序,

應用於具有多個局部最佳解的函數時,可以成功地求得整體最小值;應用於函數在陡 峭峽谷的區域,能夠如梯度法般很快地找到谷底,而在目標函數為平坦之谷底區,又 能比梯度法更有效率地找到最佳值。因此可利用類神經網路建立最適化變數,設計出 具有穩健性的控制參數,證明以模擬退火與類神經網路結合之實驗設計法在製程最佳 化的應用極具潛力。江欽源(民 83) 改進林正鄰(民 82)提出來的實驗設計法,用統計 上 F-test 的方法來決定遞回式類神經網路結構中隱藏層神經元的數目,找到一個適 當的神經元數目,可避免學習時訓練不足或是過度訓練(over-training)的現象,改進以 往使用過多神經元的缺點,故加快了學習的速度。改進後的實驗設計法,具有廣泛搜 尋的能力,作為搜尋實驗點的方法,可以避免傳統用最陡梯度搜尋法被陷在局部極值 的缺點。由於倒傳遞類神經網路面臨不同的問題時,所需的參數與架構也有所不同,

常要讓使用者進行類似「試誤」的動作,林欣志(民 95)提出使用模擬退火法尋找倒傳 遞類神經網路中的架構、參數並進行屬性篩選,挑選出對於預測正確率有助益之屬 性。證實過去的研究只考慮參數與架構調整的做法,若同時考慮屬性篩選時,在大部 分的資料集測試正確率皆提高,除了可以有效找到良好的網路架構與參數,並可以找 出有幫助的屬性,提高分類正確率。

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