電滲析設(shè)備是由離子交換膜和直流電場(chǎng)組成的脫鹽工藝，以電位差為推動(dòng)力，利用交替放置的陽陰離子交換膜的選擇透過性達(dá)到脫鹽效果。本文介紹了利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其改進(jìn)算法建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的電滲析設(shè)備中，目的是為了預(yù)測(cè)電滲析設(shè)備的脫鹽率(SP)。 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)，能夠應(yīng)用于大量的互相聯(lián)接的處理單元所構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。BP網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)能力能夠有效處理高度復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的任意非線性映射。利用這一特點(diǎn)，本文將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電滲析工藝中。但由于BP網(wǎng)絡(luò)有其自身缺陷，采用改進(jìn)BP算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修正。為了得到*佳預(yù)測(cè)效果，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多次訓(xùn)練，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練后得到的脫鹽率預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比。BP網(wǎng)絡(luò)獲得*佳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)，即BP算法的*佳隱層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為8時(shí)，MSE為0.2504，訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測(cè)試樣本相關(guān)系數(shù)分別為0.9949、0.9921，MSRE為0.0068，訓(xùn)練次數(shù)為75次；自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率法的學(xué)習(xí)速率選取為0.05時(shí)，MSE為0.2464，訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測(cè)試樣本相關(guān)系數(shù)分別為0.9967、0.9922，MSRE為0.0057，訓(xùn)練次數(shù)為32次；附加動(dòng)量法的動(dòng)量因子選取為0.15時(shí)，MSE為0.2537，訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測(cè)試樣本相關(guān)系數(shù)分別為0.9958、0.9905，MSRE為0.0062，訓(xùn)練次數(shù)為18次；彈性BP算法的權(quán)值變化增加量為1.2時(shí)，MSE為0.0942，訓(xùn)練數(shù)據(jù)、測(cè)試樣本相關(guān)系數(shù)分別為0.9987、0.9974，MSRE為0.0021，訓(xùn)練次數(shù)僅為13次?？梢?，BP算法的*佳隱層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為8時(shí)，得到*佳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4:8:1。對(duì)比三種改進(jìn)BP算法，自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率法相比附加動(dòng)量法更能接近預(yù)測(cè)精度，而附加動(dòng)量法雖然縮短了訓(xùn)練時(shí)間，但其預(yù)測(cè)精度不高。彈性BP算法的擬合效果*好并且可以利用*小的訓(xùn)練次數(shù)達(dá)到目標(biāo)精度，所以彈性BP算法為*佳改進(jìn)BP算法，自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率法其次，附加動(dòng)量法*次。三種改進(jìn)算法都從不同角度修正了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所以訓(xùn)練結(jié)果都優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò)。并且從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用角度分析，BP網(wǎng)絡(luò)及其改進(jìn)算法不僅可以應(yīng)用于相類似的膜工藝領(lǐng)域，也可適用于其他存在非線性關(guān)系的工藝優(yōu)化中。