Рассмотрены варианты моделирования движения судна на основе теории нейронных сетей с точки зрения определения его координат в режиме счисления. Приведена общая модель счисления пути судна на основе нейронных сетей, а также конкретные её реализации для случаев определения продольной и поперечной составляющих относительной скорости. Моделированием показана возможность использования аппарата нейронных сетей для решения задач счисления пути судна. Также рассмотрены применения модели в рамках прогнозирующего управления судном на траектории.
Предназначено для специалистов в области судовождения и моделирования движения судна, аспирантов по специальности 2.9.7 "Эксплуатация водного транспорта, водные пути сообщения и гидрография", а также курсантов и студентов старших курсов по специальности 26.05.05 "Судовождение".
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры навигации ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова. Протокол № 07 от 21 февраля 2023 года.
Содержание
Введение
Глава 1. Постановка задачи и обзор исследований
1.1. Постановка задачи счисления пути судна
1.2. Обзор исследований, посвящённых использованию нейронных сетей для моделирования движения судна
Глава 2. Элементы теории нейронных сетей
2.1. Краткие исторические сведения
2.2. Основные типы нейронных сетей
2.3. Методы настройки нейронных сетей
2.4. Другие методы машинного обучения
2.5. Программное обеспечение для реализации алгоритмов, построенных на основе нейронных сетей
Глава 3. Модель счисления пути судна на основе нейронных сетей
3.1. Архитектура обобщённой нейросетевой модели счисления пути судна
3.2. Метод формирования набора учебных данных
3.3. Алгоритм обучения систем счисления пути судна на основе нейронных сетей
3.4. Имитационная модель движения судна
3.5. Реализация модели прогноза скорости дрейфа судна на основе нейронных сетей
3.6. Архитектура нейронной сети для прогноза скорости дрейфа на основе теоремы А. Н. Колмогорова
3.7. Сравнение с другими алгоритмами машинного обучения
3.8. Прогнозирование продольной скорости судна
3.9. Определение места судна по рельефу дна
Глава 4. Удержание судна на маршруте при помощи нейронных сетей
4.1. Методы управления на основе нейронных сетей
4.2. Модель стабилизации судна на маршруте при помощи нейронных сетей
Заключение
Список литературы