0　引言

变压器是直流输电中最重要的电气设备之一.大型换流变压器的故障和停电可能带来巨大的经济损失[1].溶解气体分析是有效的换流变压器故障诊断的技术手段，它通过特性气体的含量分析确定换流变压器的故障主要来自氢气、一氧化碳、乙炔、乙烯、甲烷和乙烷等绝缘油[2].换流变压器的故障诊断可以看作是一种模式识别的过程，许多人工智能方法已被引入换流变压器故障诊断中.文献[3]提出了一种基于半监督分类的电力变压器故障诊断方法；文献[4]引入了贝叶斯网络分析方法；文献[5]利用模糊逻辑的推理性能实现了故障诊断；文献[6-7]采用支持向量机进行故障诊断.神经网络是变压器故障诊断常用的方法，文献[8]对反向传播径向基函数神经网络和自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的诊断能力进行了比较和分析；文献[9]将粗糙集理论与概率神经网络相结合进行故障模式分类；文献[10]采用遗传算法优化神经网络的初始值.但是这些方法在故障诊断的正确率及速度方面，依然存在较大提升空间.

本文引入膜计算，采用遗传膜算法对BP神经网络进行优化，实验结果表明该算法能够快速有效地实现电力变压器的故障诊断.

1　相关理论及主要结果

1.1　BP神经网络

BP神经网络是一种按误差逆向传播算法训练的多层前馈网络，能学习和存贮大量的输入输出模式映射关系.它的学习规则是使用最速下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值，使神经网络的误差函数最小.

BP神经网络模型拓扑结构包括输入层、隐含层和输出层，其中隐含层可一层，也可多层.输入层与外部激励打交道，由各输入层神经元传递给与之相连的隐含层神经元；隐含层是网络内部处理单元的工作区域，中间层处理方式不同会影响模型的处理功能；输出层将网络结果输出，与外部设备联系.各神经元与下一层所有神经元连接，同层神经元之间无连接.

新会计核算模式里的相互衔接是指“双基础”在同一会计核算系统中相互协调，编制出的“双报告”相互补充，共同反映财务信息和预算执行信息，体现出新会计制度的“双功能”。为了实现这一目标需要财务会计和预算会计对现金收支业务进行平行记账。非现金收支业务仅需进行财务会计核算，预算会计不做处理。期末二者通过编制“本期预算结余与本期盈余差异调节表”，将差异在附注中进行披露，反映单两者因核算基础与方法的不同产生的本年盈余数和本年预算结余数之间的差异，揭示出财务会计和预算会计的内在联系。

⑤判断.若算法达到终止条件，终止运行，将内层膜中最优解作为问题解，否则，重复步骤②—④.

1.2　动量梯度下降算法

典型的BP神经网络采用最速下降算法对权值进行更新，能够得出比较稳定的向量解.但是误差的收敛速度较慢，极易使神经网络陷入局部极小值，在学习的过程中容易发生震荡.

动量梯度下降算法引入动量因子，对BP神经网络的权值进行调整：

 

(1)

ω(t+1)=ω(t)+Δω(t+1) ，

有效的保证财政系统信息安全对于财政系统来说非常重要。在财政管理工作中使用计算机网络系统虽然在一定程度上提高了工作的效率，但计算机的安全漏洞也给财政工作带来了一定的麻烦。所以财政部门应该做好相关的安全防护措施，加强加密技术的使用和防范病毒的力度，这样才能有效保证地方财政信息安全。

(2)

其中α为动量系数，Δω(t)、Δω(t+1)分别为第t、t+1次迭代的权值的修正量，ω(t)、ω(t+1)分别为第t、t+1次迭代的权值，E为误差函数，ρ为学习速率，ρ>0.

膜计算是生物计算的一个新分支，旨在从单个细胞或组织及器官等细胞群的结构和功能中抽象出新的计算模型.膜计算不仅为理论上求解计算复杂问题引入了一种计算模型，也为计算领域求解NP类问题提供了一种新的思路.

相比于最速下降算法，动量梯度下降算法能够改善一般神经网络容易陷入局部最优的状况，减小神经网络进行训练时发生的震荡，降低误差曲面的局部细节对神经网络的影响.

1.3　遗传算法

遗传算法是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机搜索算法，非常适用于处理传统优化算法难以解决的复杂非线性系统的优化问题.与传统优化算法不同，遗传算法从随机产生的初始值开始进行搜索，通过一定的选择、交叉、变异操作，逐步迭代产生新的解.群体中的每一个个体代表一个解，称为染色体，染色体的好坏用适应度来衡景，根据适应度的好坏从上一代个体中选择一定数量的优秀个体，通过交叉、变异形成下一代群体.经过若干代的进化后，算法收敛于最好的染色体，即问题的最优解.

遗传算法的工作步骤：首先随机建立由字符串组成的初始种群，对种群中的个体进行逐个解码，并根据目标函数计算适应度.根据适应度的大小决定某些个体是否可以存活，把适应度高的个体取出进行复制，再将两个体的某些部分互换、重新组合，得到新的个体，再经过交叉后随机改变个体的某些基因位，产生新的染色体.这样的过程反复循环，经过若干代后，得到一个最优个体，即全局最优解.遗传算法流程如图1所示.

  

图1　遗传算法流程Fig.1　Flow chart of genetic algorithm

1.4　遗传膜算法

动量梯度下降算法的调整原理是用上一次的结果对本次的修正量进行调整，如果上一次的修正结果太大，那么就把式(1)中的第2项的符号变为上一次调整量符号的反方向，从而减小本次的调整量，以减小神经网络的振动；当上一次调整量过小时，就使式(1)中的第2项的符号跟上一次调整量的符号相同，从而增大调整量，使网络的收敛速度变快.

本文遗传膜算法采用嵌套膜结构作为算法框架，如图2所示.

  

图2　嵌套膜结构Fig.2　Structure of nested membrane

初始隐含层神经元个数根据经验公式获得，本文选取输入层为3，隐含层为13，输出层为7的BP神经网络.

Π=(V,T,μ,ω1,…,ωm,R1,…,Rm,iO).

其中，V为试数的字符集；T∈V为算法终止时的输出字符集；μ为由m个膜构成的嵌套膜结构；ωi(i=1,…,m)为区域i中的对象集，对应于膜i中GA的初始个体种群；Ri(i=1,…,m)为区域i中的规则集，包括GA中的选择、交叉和变异规则；iO=m，表示输出结果在最内层的通信规则.

森林认证是推动可持续林业管理的市场性手段，为此，全国志愿性马来西亚木材认证体系得以建立，对森林管理实践进行独立审核、对可持续森林管理的完成度进行评估、对林产公司林产品木材来源进行审核。

根据W6盖梁施工权重及风险值计算与排序，可算出其他作业分解项各风险因素的风险值与权重值，并进行排序，根据不同的风险等级制定不同的防范措施，为风险管理提供科学依据和工作指导.

例(4)：She uttered a wild, sad wail that pierced every heart and said,“Seventy-five dollars for stooffin’ Dan, blister their sowls. Did thim devils suppose I was going’ to start a museum, that I’d be dalin’ in such expensive curiassities.”

嵌套膜结构的膜算法包括如下内容：

碗洗完，再也无事可做，就势坐在江堤的台阶观瞻日落。浑圆庞大的橘红色太阳，一点一点沉坠下去，江面波光粼粼，被落日金属的光染红，江对岸的天空铺满玫瑰红霞光，像一整座村庄的所有稻草垛同时被点燃，焰火熊熊……城市的晚霞与乡下的迥然不同。乡下的晚霞，叫火烧天，预示着第二天肯定会热；或者乌云接日，第二天必然有雨……乡下人个个承担了巫师的角色，擅长观云测雨。所有这些，到了城里，早已派不上用场，失落得很，又没有学校可上，一个少年只能长久地滞留江边，以此打发稚嫩生命的空虚、落寞。

1)按照嵌套方式将m个膜构建出膜结构，其中第1层膜为表层膜，第m层膜为基本膜，第i层和第i+1层膜所包含的空间成为区域i；

自仁宗初立，太后临朝十余年，天下晏然，夷简之力为多。……夷简当国柄最久，虽数为言者所诋，帝眷倚不衰。然所斥士，旋复收用，亦不终废。其于天下事，屈伸舒卷，动有操术。后配食仁宗庙，为世名相。始，王旦奇夷简，谓王曾曰：“君其善交之。”卒与曾并相。后曾家请御篆墓碑，帝因惨然思夷简，书“怀忠之碑”四字以赐之。［1］3698-3699

2)进化算子对每个区域i内的候选解进行运算，产生新的候选解，本文所采用的进化算子为遗传算子；

3)各区域的解在相邻膜之间进行移动，实现区域间的信息交流；

4)重复2)和3)中的操作，直至满足终止条件,终止条件可设定为最优解连续保持不变的最大允许代数；

①初始化.构建由5个膜构成的嵌套膜，每个个体由实数表示.

国家民政局官网首页主要职责第二条为：承担依法对社会团体、基金会、民办非企业单位进行登记管理和监察责任。据《关于城镇民办非营利性医疗机构进行民办非企业单位登记有关问题的通知》，民办非营利性医疗机构由民政部门承担登记管理和监察责任。进行年检管理，年检方式为送审。中华人民共和国民政部令第27号《民办非企业单位年度检查办法》第五条:民办非企业单位接受年检时应当提交的材料包括财务会计报告；第六条：年检的主要内容包括财务状况、资金来源和保用情况；但未将提供注册会计师审计报告作为必须报送的年检材料之一。其相关内设机构及职能中未明确具体承担相应监管职责的处室，仅见承担部内及所属预算管理单位的财务监管。

1.5　基于遗传膜算法的BP神经网络的电力变压器故障诊断

本文基于遗传膜算法对BP神经网络的权值进行优化，具体步骤如下：

1)BP神经网络的建立

输入矢量的选择：为了充分利用在线监测中的特征气体而又不使输入量过大，将比值C2H2/C2H4，C2H4/C2H6，C2H4/H2进行归一化处理后作为输入矢量.输出矢量根据变压器的运行状态进行确定，输出层选取7个神经元，故障类型与期望输出如表1所示.

 

表1　故障类型与期望输出

 

Table 1　Fault types and expected outputs

  

序号故障类型期望输出1正常10000002低温过热01000003中温过热00100004高温过热00010005局部放电00001006低能放电00000107高能放电0000001

由图2可知，嵌套膜结构由m个膜构成.遗传膜算法采用的细胞型P系统可描述为

2)基于遗传膜算法的BP神经网络

5)将系统中的最优解作为优化问题的解.

②膜内个体进化.在每个膜中根据遗传算法进行选择、交叉和变异产生相应的子代个体，寻找适应度好的粒子.

③评价.设定适应度函数，利用适应度函数判断每一代粒子的适应度.

 

(3)

其中k为输出层节点数，p为学习样本数,Yij为训练值输出，Tij为期望目标值.

④通信.将每代粒子的最优个体发送至其外面一层的区域中.

学生解析片段后，教师讲解写景有关知识，让学生根据这些知识，进一步理解片段写景，从中体会作者娴熟的语言运用技巧，为下面微作文写作做好铺垫。

2　数值仿真

本文选取了具有代表性的30组数据作为训练样本，分别输入基于动量梯度下降算法的BP神经网络和基于遗传膜算法的BP神经网络进行训练，收敛精度设为0.001.

对于矿山酸性土壤面积极为广大的中国来说，这些方法缺乏大面积推广应用的可能。因此，只能是在借鉴国际矿山酸性土壤治理经验的基础上，发展适合我国国情、经济有效的治理技术。

基于动量梯度下降算法的BP神经网络的训练结果如图3所示.

  

图3　基于动量梯度下降算法的BP神经网络的训练结果Fig.3　Training results of BP neural network based on momentum gradient descent algorithm

由图3可以看出，基于动量梯度下降算法的BP神经网络在第70步达到收敛精度要求.

基于遗传膜算法的BP神经网络的训练结果如图4所示.

  

图4　基于遗传膜算法的BP神经网络的训练结果Fig.4　Training results of BP neural network based on genetic membrane algorithm

由图4可以看出，基于遗传膜算法的BP神经网络在进化到46步就收敛到设定的精度.通过2种方法的比较可以看出，基于遗传膜算法的BP神经网络建立的变压器故障诊断系统不仅可以有效避免陷入局部最优值，而且具有更快的训练速度.

3　结论

将遗传膜算法与BP神经网络相结合，在溶解气体分析法的基础上设计了适用于电力变压器故障诊断的3-13-7结构的BP神经网络，先用遗传膜算法对BP神经网络的权值进行优化，并引入动量法对神经网络的权值进行修正.通过仿真实验可知，基于遗传膜算法的BP神经网络具有更高的训练效率，非常适用于输入输出存在复杂关系的电力变压器故障诊断系统.

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埋件由角形件、槽钢件、主锚栓和抑制带锚栓构成，基础施工时将槽钢件、角形件及主锚螺栓固定在河床上，调整到位后浇筑混凝土。夹铸具通过主锚栓将气袋和铰链盖板压在角形埋件上，压紧气袋楔形开口一边，使气袋固定并密封，压紧的铰链盖板与钢闸门底轴连接，使钢闸门可以沿底轴作扇形运动。

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今年端午节和中秋节，周兴祥和村里的几位贫困户尝到了这一电商扶贫新模式的甜头。他们通过电商销售了5000个手工粽子和9000个草灰鸭蛋，销售额达3.2万元。

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第二类工程包括封禁标牌、拦护设施、梯田、树盘、经济林、水土保持林、水土保持种草、谷坊等工程，这几类是传统水土保持工程，虽然尚未颁布专用的质量评定标准，但施工工艺成熟，控制项目和指标较清晰，因此应根据工程的具体施工工艺，制定合理的控制项目和指标，确定评定标准。并且在制定过程中，针对部分项目，可直接参考水利工程标准，尤其是在砌石工艺上采用较多，可直接参考规范中关于砌石的质量评定标准。对于林木和种草措施，可参考园林绿化的标准，并对其进行简化，符合生态清洁小流域治理工程的情况。