材料工程計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用材料物理與化學(xué)系第六章、材料數(shù)據(jù)庫(kù)和新材料的設(shè)計(jì)第六章、材料數(shù)據(jù)庫(kù)和新材料的設(shè)計(jì)6.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)

.

6.2材料科學(xué)與工程數(shù)據(jù)庫(kù)

.6.3專家系統(tǒng).

6.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

.6.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在材料科學(xué)中的應(yīng)用

.6.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)6.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

.6.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

.6.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu).

6.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)主要特征.

6.1.5工程數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用.

6.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述

在計(jì)算機(jī)的三大應(yīng)用（科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理與過程控制）中，數(shù)據(jù)處理所占比重約為70%左右。 數(shù)據(jù)和信息在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，迫切需要改善數(shù)據(jù)的分散管理、分散應(yīng)用的狀況，即把數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的定義集中統(tǒng)一地管理起來，由用戶按照自己的需要分別加以應(yīng)用，這就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。 數(shù)據(jù)庫(kù)—人們?yōu)榻鉀Q特定的任務(wù)，以一定的組織方式長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、可共享的大量相關(guān)的數(shù)據(jù)集合。6.1.1數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)管理的發(fā)展人工管理文件管理數(shù)據(jù)庫(kù)管理特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)與程序沒有獨(dú)立性；數(shù)據(jù)不能長(zhǎng)期保存；只有程序的概念，沒有文件的概念；系統(tǒng)中沒有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件。

數(shù)據(jù)與程序之間有設(shè)備獨(dú)立性，程序只需用文件名訪問數(shù)據(jù)，不必關(guān)心數(shù)據(jù)物理位置。數(shù)據(jù)冗余度大，缺乏數(shù)據(jù)獨(dú)立性，無集中管理是通用化的相關(guān)數(shù)據(jù)集合，它不僅包括數(shù)據(jù)本身，而且包括數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)具有高度獨(dú)立性和共享性，操作方便。數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)入高級(jí)發(fā)展階段工程數(shù)據(jù)庫(kù)模糊數(shù)據(jù)庫(kù)并行數(shù)據(jù)庫(kù)多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)

面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)字、短記錄檢索數(shù)據(jù)庫(kù)6.1.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem）DBMS）—負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和維護(hù)的軟件系統(tǒng)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的各種操作提供一種共用的方法，接受并完成用戶提出的訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的各種請(qǐng)求，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、操縱、管理和維護(hù)。使數(shù)據(jù)庫(kù)成為方便用戶共享使用的資源，并提高數(shù)據(jù)的安全性、完整性和可用性。

數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎數(shù)據(jù)庫(kù)描述操縱語言數(shù)據(jù)庫(kù)管理控制程序數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)程序查詢工具報(bào)表工具......應(yīng)用程序應(yīng)用程序用戶數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)模式1層次型：一棵倒置的樹太原理工大學(xué)建筑學(xué)院機(jī)械學(xué)院材料工程學(xué)院水利學(xué)院機(jī)械制造機(jī)械設(shè)計(jì)材料加工冶金工程一班二班一班二班一班二班一班二班校院系班三班數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)模式2網(wǎng)狀型：數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)有不止一個(gè)父結(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)模式3關(guān)系型：

關(guān)系數(shù)據(jù)形式上是一個(gè)二維表（table），表描述了一類應(yīng)用對(duì)象的實(shí)例狀態(tài)。 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)由于其容易使用的特點(diǎn)，它的出現(xiàn)促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的小型化和普及。 在微型計(jì)算機(jī)上應(yīng)用的DBMS主要有Dbase，F(xiàn)oxBASE，UNIFY，INFORMIX，Access，ORACLE和DB2等。班級(jí)姓名性別出生年月學(xué)號(hào)材化0601張三男1987/7830721材化0601李四男1988/12830722材化0601趙五男1987/3830723材化0601王英女1987/9830724材化0601劉六男1986/2830625材化0601陳蘋女1987/108306266.1.3數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的組成：（l）數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)結(jié)構(gòu)化的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，包括數(shù)據(jù)本身和數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。它獨(dú)立于應(yīng)用程序而存在，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和管理對(duì)象。（2）物理存儲(chǔ)器保存數(shù)據(jù)的硬件介質(zhì)，如磁盤、光盤等大容量存儲(chǔ)器。（3）數(shù)據(jù)庫(kù)軟件負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理和維護(hù)的軟件。具有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定義、描述、操作和維護(hù)的功能，接受并完成用戶程序及終端命令對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同請(qǐng)求，并負(fù)責(zé)保護(hù)數(shù)據(jù)免受各種干擾和破壞。數(shù)據(jù)庫(kù)軟件核心就是DBMS。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

用戶邏輯結(jié)構(gòu)整體邏輯結(jié)構(gòu)物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)保證了數(shù)據(jù)和程序之間的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性6.1.4數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)主要特征（l）數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)可供多個(gè)用戶使用，，在同一時(shí)刻不同的用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù)而互不影響。（2）數(shù)據(jù)獨(dú)立性 在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，應(yīng)用程序不再同存儲(chǔ)器上的具體文件相對(duì)應(yīng)，每個(gè)用戶所使用的數(shù)據(jù)有其自身的邏輯機(jī)構(gòu)。（3）減少數(shù)據(jù)冗余 數(shù)據(jù)集中管理，統(tǒng)一進(jìn)行組織、定義和存儲(chǔ)，避免了不必要的冗余和數(shù)據(jù)的不一致性。（4）數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化 整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)以適當(dāng)?shù)男问浇Y(jié)構(gòu)而成，用戶可以通過不同的路徑存取數(shù)據(jù)以滿足用戶的不同需要。（5）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)功能對(duì)用戶使用數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。6.1.5工程數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用工程數(shù)據(jù)庫(kù)—適合于CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）/CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）,計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）等工程應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)庫(kù)。它又稱CAD數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)計(jì)自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫(kù)。工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的建立包括兩項(xiàng)重要工作： 1）選擇一個(gè)適應(yīng)工程應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)作為工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)； 2）將工程數(shù)據(jù)映像成數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)模型，利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)定義語言和數(shù)據(jù)操縱語言，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，提供操縱數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的用戶界面。6.1.5工程數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用集成CAD/CAM系統(tǒng)的功能流程圖

提供設(shè)計(jì)和制造過程中所有必要的信息，可取代傳統(tǒng)的工程圖表、工程技術(shù)和管理文件的作用。6.2材料科學(xué)與工程數(shù)據(jù)庫(kù)6.2.1材料數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展.6.2.2材料數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用舉例.6.2.1材料數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展材料數(shù)據(jù)的特點(diǎn) 數(shù)據(jù)量龐大。目前世界上已有的工程材料就有數(shù)十萬種，各種化合物達(dá)幾百萬種。材料的成分、結(jié)構(gòu)、性能及使用等構(gòu)成了龐大的信息體系，而且這一體系還在不斷更新、擴(kuò)充。材料數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展趨勢(shì) 使用計(jì)算機(jī)輔助選材（CAMS）與CAD/CAM的結(jié)合更加緊密，成為當(dāng)今發(fā)展的必然趨勢(shì)。 在新材料研制工作中，成分設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化具有巨大的潛力。如果對(duì)所有可能的成分組合或工藝路線都進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則將耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間，而如果利用材料數(shù)據(jù)庫(kù)和其他信息處理技術(shù)，則有可能減少研制工作量、縮短研究周期、降低成本和提高效率。

以計(jì)算機(jī)為支撐的材料性能數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)點(diǎn)： ①存儲(chǔ)信息量大，存取速度快； ②查詢方便，不僅可以由材料查性能（順查），而且可以由性能查材料（反查）； ③通過對(duì)不同材料的性能數(shù)據(jù)的比較，可以實(shí)現(xiàn)選材或材料代用； ④使用靈活，可以隨時(shí)輸入新材料的最新數(shù)據(jù)，也可對(duì)原有材料的數(shù)據(jù)及時(shí)地修改和補(bǔ)充； ⑤功能強(qiáng)，可以自動(dòng)進(jìn)行單位轉(zhuǎn)換，可以將數(shù)據(jù)以圖形表示，可以獲得派生數(shù)據(jù)； ⑥應(yīng)用廣泛，可以與CAD、CAM配套使用，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助選材，也可以與知識(shí)庫(kù)及人工智能技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成材料性能預(yù)測(cè)或材料設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)。材料數(shù)據(jù)庫(kù)國(guó)際發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)是世界上數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)和應(yīng)用最發(fā)達(dá)的國(guó)家，目前它所擁有的數(shù)據(jù)庫(kù)無論數(shù)量還是規(guī)模都居首位。以美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局為例就建有數(shù)十個(gè)各類數(shù)據(jù)庫(kù)，其中材料數(shù)據(jù)庫(kù)占有很大的比例。它的晶體數(shù)據(jù)中心，采用X射線、中子衍射和電子衍射等方法測(cè)得并收集了10萬個(gè)晶體數(shù)據(jù)，包括了金屬、無機(jī)非金屬和有機(jī)材料。此外，它還建有材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫(kù)、金屬?gòu)椥孕阅軘?shù)據(jù)中心和金屬擴(kuò)散數(shù)據(jù)中心等，它的許多數(shù)據(jù)庫(kù)在國(guó)內(nèi)外具有很高的權(quán)威性。 由于數(shù)據(jù)庫(kù)的涉及面廣，常常由幾個(gè)單位甚至幾個(gè)國(guó)家聯(lián)合建庫(kù)。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的許多材料數(shù)據(jù)庫(kù)就是分別與美國(guó)金屬學(xué)會(huì)、陶瓷學(xué)會(huì)、腐蝕工程師協(xié)會(huì)及能源部合作建立的。歐洲熱力學(xué)數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)會(huì)包括英、法、德、瑞士等歐洲國(guó)家，合作開發(fā)了無機(jī)和冶金熱力學(xué)系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)庫(kù)可用于熱力學(xué)計(jì)算和材料科學(xué)領(lǐng)域。材料數(shù)據(jù)庫(kù)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)方面有了很大發(fā)展：材料數(shù)據(jù)庫(kù)有北京科技大學(xué)等單位聯(lián)合建立的材料腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)；武漢材料保護(hù)研究所建立的磨損數(shù)據(jù)庫(kù)；北京鋼鐵研究總院建立的合金鋼數(shù)據(jù)庫(kù)；航空航天部材料研究所建立的航空材料數(shù)據(jù)庫(kù)；中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的稀土材料數(shù)據(jù)庫(kù)；清華大學(xué)材料研究所等單位在1990年聯(lián)合建成新材料數(shù)據(jù)庫(kù)，包括新型金屬和合金、精細(xì)陶瓷、新型高分子材料、先進(jìn)復(fù)合材料和非晶態(tài)材料5個(gè)子庫(kù)。這個(gè)系統(tǒng)采用先進(jìn)的Oracle關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)主要內(nèi)容為材料牌號(hào)、產(chǎn)地、材料成分、技術(shù)條件、材料等級(jí)、性能及評(píng)價(jià)等。數(shù)據(jù)庫(kù)由單機(jī)版向網(wǎng)絡(luò)版發(fā)展，材料科學(xué)和工程人員可以更方便地實(shí)現(xiàn)材料數(shù)據(jù)庫(kù)、文獻(xiàn)資料的共享，很大程度上改變了他們的科研工作方式。6.2.2材料數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用舉例1、用PC一PDF檢索系統(tǒng)分析PVD表面涂層PDF(PowderDiffractionFile)卡 事先在一定的規(guī)范條件下對(duì)所有已知的晶體物質(zhì)進(jìn)行X射線衍射，獲得一套各種晶體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)X射線衍射花樣圖譜，建成卡片形式的數(shù)據(jù)庫(kù)。 1938年由Hanawalt等人提出，公布了上千種物質(zhì)的X射線衍射花樣，并將其分類，給出每種物質(zhì)三條最強(qiáng)線的面間距索引。從美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)（ASTM）在1941年出版第一卷PDF到2001年11月止，X衍射PDF卡片已多達(dá)47卷、87500張，而且PDF卡片的數(shù)量每年還在不斷地更新和增加。1969年起，由ASTM和英、法、加拿大等國(guó)家的有關(guān)協(xié)會(huì)組成國(guó)際機(jī)構(gòu)的“粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(huì)”，負(fù)責(zé)卡片的搜集、校訂和編輯工作，所以，以后的卡片成為粉末衍射卡，簡(jiǎn)稱PDF卡，目前PDF卡片已成為X衍射相分析必不可少的、最權(quán)威的工具。X射線衍射儀及衍射花樣圖譜

PC一PDF檢索系統(tǒng)

通常人工檢索PDF卡片效率低，漏檢率高。早在1962年，人們就開始采用計(jì)算機(jī)處理PDF卡片?，F(xiàn)在使用的PDF計(jì)算機(jī)檢索系統(tǒng)由美、英、法和加拿大等國(guó)參加的粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合委員會(huì)組織開發(fā)，采用WINDOWS界面，使用極為方便快捷。

分析對(duì)象工藝過程 沉積工藝為：預(yù)抽真空20min，預(yù)轟擊清洗15min，TiN離子鍍沉積30min后冷卻出爐。為研究不同鍍覆工藝參數(shù)的影響，實(shí)驗(yàn)中分別改變了負(fù)偏壓（100～300V）、靶電流（35～80A）和氮分壓（0.5～1.5Pa)。分析W6Mo5Cr4V2高速鋼TiN多弧離子PVD涂層相組成 根據(jù)涂層厚度在2～3μm范圍，可以初步判斷X射線衍射圖譜為基體的衍射峰和涂層的衍射峰的疊加。根據(jù)Fe-Ti相圖，Ti在Fe中溶解度小，穩(wěn)定化合物只有TiFe和TiFe2兩種，分析得出優(yōu)先形成TiFe。根據(jù)Ti-N相圖，在PVD的溫度下可能形成的穩(wěn)定相有α-Ti、Ti2N及TiN，除此外，還可能出現(xiàn)非平衡相。用PC-PDF系統(tǒng)檢索 采用布爾（Boolean）檢索法對(duì)僅形成Ti-N和Fe-Ti化合物進(jìn)行檢索，檢索出12張PDF卡片，再通過選擇編號(hào)就可得到相應(yīng)的PDF卡片。在每個(gè)記錄中存入的主要內(nèi)容有：序號(hào)、PDF卡片號(hào)、物相名、該物相所含的元素名、晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)、衍射靶參數(shù)。晶面間距值、相對(duì)強(qiáng)度值、晶面指數(shù)等。 此外，該系統(tǒng)還可采用三強(qiáng)峰等其他檢索方式檢索。檢索出的Ti-N和Fe-Ti化合物卡號(hào)檢索出的Ti2NPDF卡片

TiN涂層試樣X射線衍射圖譜及物相分析

結(jié)合該P(yáng)VD工藝條件和PDF卡片對(duì)試樣的X衍射圖譜進(jìn)行分析，得出該TiN涂層表面主要有TiN、Ti2N、TiN0.26、FeTi相采用計(jì)算機(jī)PDF檢索系統(tǒng)，大大提高了檢索效率。X衍射圖譜計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)

有了PDF卡片檢索數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合相分析軟件可在獲得X射線衍射譜后，利用數(shù)據(jù)庫(kù)來對(duì)照分析，迅速準(zhǔn)確對(duì)物相進(jìn)行分析。Philips公司為此開發(fā)出了PC-IDENTIFYX衍射圖譜計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)將各衍射峰的值與各個(gè)可能存在物相的d值逐個(gè)進(jìn)行比較，最終輸出分析結(jié)果。6.2.2材料數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用舉例2、二元相圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

為了研究合金組織與性能之間的關(guān)系就必須了解合金中各種組織的形成及變化規(guī)律。合金相圖正是研究這些規(guī)律的有效工具。 合金相圖用圖解的方法表示金屬系中合金狀態(tài)、溫度和成分之間的關(guān)系。利用相圖可以知道各種成分的合金不同溫度下有哪些相，各相的相對(duì)含量、成分以及溫度變化時(shí)可能發(fā)生的變化。掌握相圖的分析和使用方法，有助于了解合金的組織狀態(tài)和預(yù)測(cè)合金的性能，也可按要求來研究新的合金。長(zhǎng)期以來，在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們通過各種方法測(cè)定得到了大量的二元、三元相圖，希望對(duì)這些相圖系統(tǒng)的收集、管理和利用，使之為新材料的研究、新工藝的開發(fā)提供有效的工具。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為相圖的管理提供了必要的條件。 美國(guó)金屬學(xué)會(huì)（ASM）、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NIST）通過在世界上征集和其他各種渠道，收集了最完整的相圖資料，開發(fā)出了相圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括二元合金相圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和三元合金相圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。 該系統(tǒng)目前有4700余幅二元合金相圖，是目前世界上最完整和最權(quán)威的二元合金相圖來源。 可通過網(wǎng)絡(luò)查詢或下載相圖數(shù)據(jù)庫(kù)資源。 通過二元合金相圖計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)界面菜單選擇，可很方便地查找所需合金相圖和其他如合金相結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、最大溶解度、熔點(diǎn)等資料。數(shù)據(jù)庫(kù)檢索出的Ti-N二元相圖相圖數(shù)據(jù)庫(kù)幫助系統(tǒng)6.2.2材料數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用舉例3、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)及估算

20世紀(jì)80年代以來，世界上幾乎所有的發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)相繼建成了國(guó)家級(jí)的科研和教育計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上互聯(lián)成覆蓋全球的國(guó)際性學(xué)術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 材料熱力學(xué)模擬軟件和物性網(wǎng)絡(luò)估算系統(tǒng)發(fā)展很快，F(xiàn)ACT（FacilityfortheAnalysisofChemicalThermodynamics)的網(wǎng)絡(luò)模擬程序提供了未來用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行熱力學(xué)計(jì)算和開發(fā)的基本模式。 FACT在Intemet網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行了大量的開發(fā)工作，收集并整理了有關(guān)Intemet網(wǎng)絡(luò)無機(jī)熱化學(xué)網(wǎng)絡(luò)地址，形成了一個(gè)虛擬的無機(jī)熱化學(xué)中心。這些網(wǎng)上資源無疑對(duì)材料研究和應(yīng)用提供了極為有用的幫助。FACT網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)功能 在FACT的網(wǎng)上用得最多的應(yīng)用程序有Compound-Web，Reaction-Web，Equilib-Web,Phasediagram-Web和Aqua-Web等。 例如，利用Reaction-Web應(yīng)用程序，可計(jì)算H、G、S、CP、A等熱力學(xué)函數(shù)；利用ComPound-Web應(yīng)用程序，可獲得有關(guān)化合物的重要數(shù)據(jù)。 化合物模塊中有超過5000個(gè)化合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)（焓、熵、熱容、熱導(dǎo)、密度、膨脹系數(shù)等）；溶液模塊中有超過100個(gè)非理想溶液的數(shù)據(jù)庫(kù)；化學(xué)反應(yīng)模塊有大量用于計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的數(shù)據(jù)和多元多相平衡；相圖模塊可計(jì)算二元化合物相圖，進(jìn)行二元系相圖優(yōu)化和三元交互系相圖計(jì)算等。

FACT網(wǎng)站主頁FACT交互工具包介紹主頁FACT交互免費(fèi)查詢頁面FACTComPound-Web搜索結(jié)果FACT相圖搜索結(jié)果FACT查詢出的Al2O3與SiO2相圖http://www.crct.polymtl.ca/fact/index.php?Intel網(wǎng)常用材料數(shù)據(jù)庫(kù)資源 一個(gè)有關(guān)材料的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，包括熱塑性樹脂和熱固性樹脂等高分子材料，鋁和銅等金屬材料，陶瓷，半導(dǎo)體以及其他一些工程材料的性能。 /polymers由CRC出版公司提供的高分子性能數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶界面非常友好，這是用戶可以通過聚合物的名稱、性能、商品名以及用途為、關(guān)鍵字來檢索所需要的高分子材料的性能數(shù)據(jù)。 一些主要材料性能數(shù)據(jù)庫(kù):6.3專家系統(tǒng)6.3.1專家系統(tǒng)的歷史和發(fā)展.

6.3.2專家系統(tǒng)的工作原理.

6.3.3專家系統(tǒng)的類型.6.3.4典型專家系統(tǒng)分析.

6.3.1專家系統(tǒng)的歷史和發(fā)展背景 專家系統(tǒng)（expertsystem），是人工智能研究領(lǐng)域中最活躍、最具實(shí)用價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域之一。定義 專家系統(tǒng)是一個(gè)含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，它能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題。發(fā)展 產(chǎn)生在20世紀(jì)60年代，用于根據(jù)化合物的分子式及其質(zhì)譜數(shù)據(jù)幫助化學(xué)家推斷分子結(jié)構(gòu)； 20世紀(jì)70年代，專家系統(tǒng)趨于成熟。廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、自然語言處理、數(shù)學(xué)、教學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。專家系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) (1)專家系統(tǒng)能夠高效率、準(zhǔn)確、周到、迅速和不知疲倦地進(jìn)行工作。 (2)專家系統(tǒng)解決實(shí)際問題時(shí)不受周圍環(huán)境的影響，也不可能遺漏忘記。 (3)可以使專家的專長(zhǎng)不受時(shí)間和空間的限制，以便推廣珍貴和稀缺的專家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。 (4)專家系統(tǒng)能促進(jìn)各領(lǐng)域的發(fā)展，它使各領(lǐng)域?qū)＜业膶I(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)得到總結(jié)和精煉，能夠廣泛有力地傳播專家的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和能力。 (5)專家系統(tǒng)能匯集多領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及他們協(xié)作解決重大問題的能力，它擁有更淵博的知識(shí)、更豐富的經(jīng)驗(yàn)和更強(qiáng)的工作能力。 (6)專家系統(tǒng)的研制和應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

6.3.2專家系統(tǒng)的工作原理組成一個(gè)完整的專家系統(tǒng)通常由知識(shí)庫(kù)、工作數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、知識(shí)獲取機(jī)制、解釋機(jī)制和人機(jī)接口六個(gè)部分組成。組成部分的功能（l）知識(shí)庫(kù)是用于存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶ｉT知識(shí)。（2）工作數(shù)據(jù)庫(kù)它主要由問題的有關(guān)初始數(shù)據(jù)和系統(tǒng)求解期間所產(chǎn)生的中間信息組成。（3）推理機(jī)一個(gè)專家系統(tǒng)中的推理機(jī)所要解決的問題是如何選擇和使用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，并運(yùn)用適當(dāng)?shù)目刂撇呗赃M(jìn)行推理來實(shí)現(xiàn)問題的求解。6.3.2專家系統(tǒng)的工作原理（4）知識(shí)獲取機(jī)制為了實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)的自我學(xué)習(xí)，在系統(tǒng)使用過程中能自動(dòng)獲取知識(shí)，不斷完善擴(kuò)大現(xiàn)有系統(tǒng)功能。（5）解釋機(jī)制專家系統(tǒng)在同用戶的交互過程中，回答用戶提出的各種問題。（6）人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶之間的雙向信息轉(zhuǎn)換，即系統(tǒng)將用戶的輸入信息翻譯成系統(tǒng)可接受的內(nèi)部形式，或把系統(tǒng)向用戶輸出的信息轉(zhuǎn)換成人類所熟悉的信息表達(dá)方式。工作過程根據(jù)用戶提出的目標(biāo)，以綜合數(shù)據(jù)庫(kù)為出發(fā)點(diǎn)，在控制策略的指導(dǎo)下，由推理機(jī)運(yùn)用庫(kù)中的有關(guān)知識(shí)，通過不斷的探索推理以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的求解。6.3.3專家系統(tǒng)的類型 按照工程中求解問題的性質(zhì)不同，專家系統(tǒng)主要可分為以下幾種類型：（l）解釋專家系統(tǒng)這是通過對(duì)已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋，確定它們的含義，如圖像分析、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號(hào)解釋等。（2）預(yù)測(cè)專家系統(tǒng)它的任務(wù)是通過對(duì)過去和現(xiàn)在已知狀況的分析，推斷未來可能發(fā)生的情況，如氣象預(yù)報(bào)、人口預(yù)測(cè)、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)、軍事預(yù)測(cè)等。（3）診斷專家系統(tǒng)其任務(wù)是根據(jù)觀察到的情況來推斷某個(gè)對(duì)象機(jī)能失常（即故障）的原因。診斷專家系統(tǒng)的例子特別多，如醫(yī)療診斷、電子機(jī)械和軟件故障診斷以及材料失效診斷等。（4）設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)其任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，求出滿足設(shè)計(jì)問題約束的目標(biāo)配置。設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)涉及電路設(shè)計(jì)、土木建筑工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)等。6.3.3專家系統(tǒng)的類型（5）規(guī)劃專家系統(tǒng)規(guī)劃專家系統(tǒng)的任務(wù)是找出能夠達(dá)到給定目標(biāo)的動(dòng)作序列或步驟。規(guī)劃專家系統(tǒng)可用于機(jī)器人規(guī)劃、交通運(yùn)輸調(diào)度、工程項(xiàng)目論證、通信與軍事指揮以及農(nóng)作物施肥方案等。（6）監(jiān)視專家系統(tǒng)其任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)、對(duì)象或過程的行為進(jìn)行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進(jìn)行比較，以便發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào)。這種系統(tǒng)可用于核電站的安全監(jiān)視等。（7）控制專家系統(tǒng)控制專家系統(tǒng)的任務(wù)是自適應(yīng)地管理一個(gè)受控對(duì)象的全面行為，使之滿足預(yù)期的要求?？罩薪煌ü苤?、商業(yè)管理、作戰(zhàn)管理、自主機(jī)器人控制、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等都是控制專家系統(tǒng)的潛在應(yīng)用方面。6.3.4典型專家系統(tǒng)分析1、熱處理工藝專家系統(tǒng) 熱處理工藝專家系統(tǒng)可根據(jù)用戶提供的零件信息自動(dòng)推理出最適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚕⒋_定相應(yīng)的保溫溫度和時(shí)間等參數(shù)；在得到用戶調(diào)整后，系統(tǒng)自動(dòng)繪制出熱處理工藝卡，并將工藝卡中的有關(guān)信息存儲(chǔ)，以便以后需要時(shí)進(jìn)行使用和研究。各功能子模塊所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)（l）信息輸入模塊接受初始的零件信息、熱處理后的性能要求和廠方的生產(chǎn)條件，并將這些信息以一定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式存儲(chǔ)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中。（2）方案推理及參數(shù)選擇模塊根據(jù)用戶輸入的信息，推理出適當(dāng)?shù)臒崽幚矸绞剑x擇出合適的溫度和時(shí)間等參數(shù)。（3）方案及參數(shù)調(diào)整模塊用戶可以任意修改方案、改變參數(shù)，以獲得用戶最滿意的熱處理方案和參數(shù)。（4）繪圖打印模塊模塊依據(jù)系統(tǒng)的推理結(jié)果，繪制出相應(yīng)的熱處理工藝曲線，制訂出相應(yīng)的熱處理工藝卡，并可以打印方式輸出。（5）知識(shí)庫(kù)管理模塊用于實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)的維護(hù)、完善和補(bǔ)充。（6）系統(tǒng)管理模塊完成方案確定過程中的輔助功能，主要包括：推理過程中顯示幫助信息，存取有關(guān)初始化信息及最終推理結(jié)果。知識(shí)庫(kù)構(gòu)成 系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)由事實(shí)庫(kù)、規(guī)則庫(kù)和實(shí)例庫(kù)組成，包括金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)（含常用鋼鐵材料的牌號(hào)、化學(xué)成分、相變臨界點(diǎn)、物理性能、力學(xué)性能、用途、熱處理工藝方法、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織以及美、俄、日、德、法、英、瑞典等國(guó)外材料對(duì)照牌號(hào)等技術(shù)資料），熱處理工藝數(shù)據(jù)庫(kù)（含各種熱處理及表面處理的工藝規(guī)范、所用的設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)合等技術(shù)資料），典型 零件數(shù)據(jù)庫(kù)（含常 用零件的選材、性 能要求、熱處理工 序、工藝及設(shè)備等 技術(shù)資料）。方案推理策略 熱處理工藝的加熱溫度一般根據(jù)工藝類型取工件材料的臨界溫度Ac1、Ac3和Acm為參考依據(jù)；

保溫時(shí)間受工藝類型、工件材料、性能要求、形狀尺寸和加熱設(shè)備、裝爐量、入爐方式等諸多因素的影響，系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的方法來確定保溫時(shí)間；

冷卻方式根據(jù)工件材料的等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，結(jié)合各種冷卻介質(zhì)的冷卻特性及所要得到的性能等因素來確定。 系統(tǒng)的推理采用基于規(guī)則的推理和基于事例的推理：

規(guī)則推理用于制定符合一般經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的熱處理工藝或系統(tǒng)典型零件數(shù)據(jù)庫(kù)中所沒有的較復(fù)雜的熱處理工藝；

事例推理是參考系統(tǒng)典型零件數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的實(shí)例制訂工藝。規(guī)則推理的方法 以用戶選擇輸入的有關(guān)零件的初始信息為條件，搜索金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)或熱處理工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，得到與之匹配的粗略的工藝信息供用戶選擇或確認(rèn)，然后以此條件再次搜索金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)或熱 處理工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，得到較 精確的工藝信息，如此多 次搜索，最終得到推理結(jié) 果，經(jīng)用戶調(diào)整確認(rèn)后， 即形成正式的工藝文件。 采用這種逐步細(xì)化的推理 方式，可以增強(qiáng)用戶輸入 信息的目的性，縮小搜索 范圍，提高推理速度。推理的步驟：l）用戶選擇 輸入工件的類別（如軸類、齒輪類等），系統(tǒng)把可能適用的材料．提供給用戶選擇（用戶可進(jìn)一步查詢每種材料的相關(guān)資料）。如果系統(tǒng)不能提供可選擇材料，即請(qǐng)用戶輸入。2）用戶確定工件材料后，系統(tǒng)提供各種可能的熱處理方法供用戶選擇。這些熱處理方法包括熱處理各工序及所得到的力學(xué)性能，同樣，用戶也可輸入系統(tǒng)沒有提供的工藝。3）用戶確定熱處理方法后，系統(tǒng)提示用戶輸入工件的有效厚度，選擇熱處理設(shè)備類型、裝爐方式、裝爐量等，給定熱處理要求（如滲碳層深度度、表面碳濃度等）。如果用戶忽略這些參數(shù)，則采用系統(tǒng)默認(rèn)值。4）系統(tǒng)根據(jù)用戶給定條件從知識(shí)庫(kù)中取得加熱溫度、冷卻方式等工藝參數(shù)計(jì)算出保溫時(shí)間，并以工藝卡或工藝曲線的形式提供該工件的熱處理工藝。5）用戶確認(rèn)或修改該工藝后，系統(tǒng)可打印出工藝卡或工藝曲線作為工藝文件，也可以存入典型零件數(shù)據(jù)庫(kù)，從而補(bǔ)充一個(gè)新的實(shí)例。6.3.4典型專家系統(tǒng)分析2、鋼超精淬透性控制系統(tǒng)

為解決鋼材淬透性波動(dòng)大的問題，瑞典OVAKO公司開發(fā)了淬透性預(yù)測(cè)和控制系統(tǒng)，將用戶的淬透性要求同煉鋼工藝過程的淬透性控制聯(lián)系起來，使鋼廠能夠按用戶的要求提供具有指定淬透性的鋼材。 該系統(tǒng)是在對(duì)大量鋼種的實(shí)測(cè)淬透性曲線進(jìn)行多重回歸后，考慮殘余元素的作用等問題，在建立計(jì)算淬透性曲線的方程的基礎(chǔ)上建立了自己的回歸模型和預(yù)測(cè)系統(tǒng)。他們分析了滲碳鋼、淬火回火鋼的端淬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)于每一類鋼分別建立回歸模型。回歸模型是建立在分別采用相加和相乘模型的回歸分析的基礎(chǔ)上。這些模型包括了所有合金元素和常存殘余元素。

淬透性預(yù)測(cè)回歸模型模型的基本形式為HV==f（C,Si,Mn,P,S,Cr,Ni,Mo,V,Cu,…） 該模型考慮了合金元素對(duì)不同端淬距離處的淬透性貢獻(xiàn)的差別，對(duì)每個(gè)端淬距離建立了兩個(gè)回歸方程。 預(yù)測(cè)精度用計(jì)算值同實(shí)測(cè)值的差值的標(biāo)準(zhǔn)差（Sv）來衡量。Sv是化學(xué)分析精度（鋼液分析Sl）、回歸模型的計(jì)算偏差值（Sm）和端淬實(shí)驗(yàn)總偏差值（Sj）的函數(shù)：Sv2=Sl2+Sm2+Sj2完整的淬透性預(yù)測(cè)和控制專家系統(tǒng) SKF公司還進(jìn)一步運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)使該系統(tǒng)具有反向預(yù)測(cè)功能，即根據(jù)所要求的淬透性確定鋼的化學(xué)成分。 系統(tǒng)通過軟件模塊和過程計(jì)算機(jī)直接同鐵合金選料配料裝置和鋼包爐相互聯(lián)系起來。每當(dāng)鋼液的化學(xué)成分變化時(shí)，系統(tǒng)和煉鋼操作之間當(dāng)即發(fā)生相互聯(lián)系。開始時(shí)，根據(jù)對(duì)鋼的化學(xué)成分的要求確定碳和其他合金元素的起始值。所有鋼液取樣立 即進(jìn)行分析。過程計(jì)算 機(jī)立即將分析所得化學(xué) 成分輸入淬透性控制模 塊。淬透性控制模塊再 次通過同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照，確定應(yīng)該對(duì)鋼液進(jìn)行的調(diào)整。淬透性指標(biāo)控制方法

用戶根據(jù)自己產(chǎn)品特點(diǎn)和對(duì)鋼的淬透性的要求，在所需鋼種的淬透性帶內(nèi)，規(guī)定三個(gè)特征點(diǎn)的硬度值。 公司接到用戶訂貨后，首先通過本系統(tǒng)的離線淬透性控制模塊，對(duì)用戶提出的要求進(jìn)行初步驗(yàn)算，即確認(rèn)所提淬透性要求是處于所提鋼種的淬透性帶之內(nèi)，然后即可進(jìn)行生產(chǎn)。 通過這種超精淬透性控制技 術(shù)，成品鋼的淬透性曲線相 當(dāng)穩(wěn)定。對(duì)大多數(shù)通用滲碳 鋼來說，在任一端淬距離上 的硬度對(duì)規(guī)定值的偏離不大 于10HV，大大提高了產(chǎn)品的 精度和產(chǎn)品的一致性。6.3.4典型專家系統(tǒng)分析3．人工智能專家系統(tǒng)在復(fù)合材料設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在復(fù)合材料設(shè)計(jì)中，材料選擇專家系統(tǒng)將有關(guān)材料及它們的特性的數(shù)據(jù)處理并儲(chǔ)存在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)里，有關(guān)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)也被作為規(guī)則和事實(shí)記錄于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中。使用者就可以通過CAD系統(tǒng)中的圖形接口來接近材料的計(jì)算機(jī)輔助模型，從而選擇最佳的材料。 對(duì)于某些應(yīng)用的聚合物通常為一些復(fù)雜性能的結(jié)合，因此，對(duì)于大量可用聚合物的選擇就變得困難。為此，材料科學(xué)工作者開發(fā)出了一個(gè)用于聚合物選擇的專家系統(tǒng)。此系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌猛镜木酆衔镒龀鲞x擇決策。系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中包含數(shù)十條用于聚合物選擇的規(guī)則，數(shù)據(jù)庫(kù)中則包含了多種聚合物性能的信息，并將專門知識(shí)編碼建造知識(shí)庫(kù)。采用本系統(tǒng)，設(shè)計(jì)工程師有效地應(yīng)用聚合物工程的專門知識(shí)進(jìn)行復(fù)合材料設(shè)計(jì)。 6.4人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)6.4.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

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6.4.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法及規(guī)則.

6.4.3誤差反傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和學(xué)習(xí)方法.6.4.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)什么是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人類的大腦大約有1.4

1011個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，亦稱為神經(jīng)元。每個(gè)神經(jīng)元有數(shù)以千計(jì)的通道同其它神經(jīng)元廣泛相互連接，形成復(fù)雜的生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以數(shù)學(xué)和物理方法以及計(jì)算機(jī)信息處理的角度對(duì)人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行抽象，并建立某種簡(jiǎn)化模型，就稱為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork，縮寫ANN）。

生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本模型用仿生學(xué)觀點(diǎn)探索人腦的生理結(jié)構(gòu)，把人腦的微觀結(jié)構(gòu)及其智能行為研究結(jié)合起來。人工神經(jīng)元模型

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元是神經(jīng)元，又稱為處理單元。 神經(jīng)元j有一個(gè)輸入集合｛x1,x2，…，Xn｝和一個(gè)單位輸出yi。aj（t)和θj（t)分別表示神經(jīng)元的一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的活動(dòng)狀態(tài)和閾值，Wij表示神經(jīng)元之間的連接強(qiáng)度的權(quán)值。f，g為某一函數(shù)，當(dāng)神經(jīng)元沒有內(nèi)部狀態(tài)，即g(aj)=aj時(shí)，神經(jīng)元的輸出為：

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用的傳遞函數(shù)類型

①階躍函數(shù)②分段線性函數(shù)

③S型函數(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接形式

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由排列成層的神經(jīng)單元組成。 接受輸入信號(hào)的單元層稱為輸入層； 輸出信號(hào)的單元層稱為輸出層； 不直接與輸入輸出發(fā)生聯(lián)系的單元層稱為中間層或隱層。 在網(wǎng)絡(luò)輸入層的每個(gè)單元都接受到輸入模式（輸入的一組數(shù)據(jù)）的一小部分，輸入層將輸入通過單元間加有權(quán)重連接傳遞給中間層； 中間層單元也通過單元間加有權(quán)重連接將輸入信號(hào)傳遞給輸出層的全部單元。輸出層單元有的激發(fā)、有的抑制，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)。輸出層單元的模式就是網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸入模式激勵(lì)的總的響應(yīng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式

前饋式網(wǎng)絡(luò)

有反饋的前饋式網(wǎng)絡(luò)

前饋內(nèi)層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)