基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的計(jì)算機(jī)性能統(tǒng)計(jì)分析

王鑫

摘要：運(yùn)算速度是對(duì)計(jì)算機(jī)性能進(jìn)行評(píng)估的重要參考參數(shù)之一，所有專用于提高計(jì)算機(jī)性能的方法，都是為了加快操作速度。為了在執(zhí)行某些類型的操作時(shí)獲得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能，已經(jīng)構(gòu)建了各種評(píng)估系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)的誕生開辟了一個(gè)煥然一新的時(shí)代，信息處理變得簡單快速，極大地促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步。BP （Back-Propagation）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以用來分析和調(diào)試計(jì)算機(jī)的性能。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，但對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算的主要概念仍然沒有深入的研究。利用數(shù)學(xué)理論分析這些基本概念并將整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算納入嚴(yán)格的理論體系是值得進(jìn)一步研究的工作。

引言

如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)力水平日趨提高，人們的生產(chǎn)和生活與計(jì)算機(jī)技術(shù)存在著緊密的聯(lián)系。作為一項(xiàng)相對(duì)重要的科技發(fā)明，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)、政治和文化發(fā)展發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能方面進(jìn)行評(píng)測，可以評(píng)估程序運(yùn)行預(yù)定義任務(wù)，或評(píng)估任務(wù)集的特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能特征，并且結(jié)果還用于預(yù)測新系統(tǒng)的性能計(jì)算機(jī)的誕生讓信息處理變得簡單快速，極大地促進(jìn)了人類文明的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的源動(dòng)力，就是社會(huì)各領(lǐng)域?qū)ο冗M(jìn)計(jì)算工具的迫切需求。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用對(duì)速度和精度的要求不斷提高，計(jì)算機(jī)必須不斷提高其性能，計(jì)算機(jī)技術(shù)也隨之產(chǎn)生跨越式發(fā)展。從目前我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以用來分析和調(diào)試計(jì)算機(jī)的性能，然后對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善。因此，掌握科學(xué)合理的分析和調(diào)試方法更為重要。BP模型是典型的多層網(wǎng)絡(luò)，具有輸入層，一個(gè)或多個(gè)隱藏層和輸出層。這些層大部分是互連的，在相同的層單元之間沒有互連。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算的應(yīng)用取得了很大進(jìn)展，但仍然缺乏對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算主要概念的深入研究，如到達(dá)曲線和服務(wù)曲線。利用數(shù)學(xué)理論分析這些基本概念，從而將整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算整合到一個(gè)嚴(yán)格的理論體系中，是值得進(jìn)一步研究的工作。

1 調(diào)試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)容和方法

電子計(jì)算機(jī)具有較快的計(jì)算速度，且精度較高，邏輯運(yùn)算能力較強(qiáng)。如今，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量相對(duì)較大，并且在一定程度上，自動(dòng)化程度相對(duì)較高。設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步為計(jì)算機(jī)性能的提高創(chuàng)造了條件，成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的動(dòng)力，并帶來了計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新。每一次技術(shù)變革都帶來了計(jì)算機(jī)性能的巨大提升。經(jīng)典BP算法的存在將落入局部最小值并使算法收斂緩慢。在研究一般BP算法及其改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上，將新參數(shù)引入經(jīng)典算法中以調(diào)整經(jīng)典神經(jīng)元傳遞函數(shù)，然后將改進(jìn)算法應(yīng)用于實(shí)際評(píng)估。

大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步給電子計(jì)算機(jī)帶來了新的變化。計(jì)算機(jī)的操作需要由相應(yīng)的硬件和軟件支持。為了確保計(jì)算機(jī)的效率，有必要理解和分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的各種性能。計(jì)算機(jī)性能分析模型將使用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

當(dāng)員工打開電腦時(shí)，會(huì)想要以盡可能快的速度進(jìn)入啟動(dòng)階段。在此過程中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)檢測系統(tǒng)內(nèi)部的垃圾以及啟動(dòng)項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)備。多核大大提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度?，F(xiàn)有的高性能計(jì)算機(jī)，大多為多核架構(gòu)，但每臺(tái)計(jì)算機(jī)使用的核心數(shù)量并不相同，效果也不同。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，還會(huì)打開大量空閑內(nèi)容，這也在很大程度上影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和存儲(chǔ)空間，降低了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，通常會(huì)啟動(dòng)所有引導(dǎo)設(shè)備。但有些設(shè)備不是辦公室或生活所必需的設(shè)備類型。具體來說，要通過磁盤管理項(xiàng)目來進(jìn)行。這是可用于有效改善設(shè)備和操作模式的重要因素。

2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)束后的比較分析

經(jīng)過優(yōu)化計(jì)算機(jī)的調(diào)查和分析，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度得到了顯著提高，存儲(chǔ)空間也有所增加，計(jì)算機(jī)性能得到了很大提高。充分體現(xiàn)了該方法的及時(shí)性，同時(shí)也說明了計(jì)算機(jī)的規(guī)律性，系統(tǒng)調(diào)試和優(yōu)化的重要性。當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，還會(huì)打開大量空閑內(nèi)容，這也在很大程度上影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和存儲(chǔ)空間，降低了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能因此可以通過關(guān)閉空閑功能來提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度。關(guān)閉系統(tǒng)遠(yuǎn)程協(xié)助和遠(yuǎn)程桌面功能，關(guān)閉共享目錄和磁盤，并禁用不必要的服務(wù)。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算的基本假設(shè)是群體守恒，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算的相關(guān)結(jié)論中，假設(shè)系統(tǒng)不丟棄分組，但在實(shí)際應(yīng)用中，許多服務(wù)系統(tǒng)將丟棄數(shù)據(jù)。高性能計(jì)算技術(shù)是高科技發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要工具，是中國尖端科技研究的核心支撐力量。

為了使高性能計(jì)算機(jī)工作，尤其要注重硬件和軟件的交互。制造過程的快速發(fā)展為硬件創(chuàng)新提供了充足的發(fā)展空間。BP模型是典型的多層網(wǎng)絡(luò)，具有輸入層，一個(gè)或多個(gè)隱藏層和輸出層。這些層大部分是互連的，并且在相同的層單元之間沒有互連。利用上述調(diào)試方法優(yōu)化計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)查分析，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度得到顯著提高，存儲(chǔ)空間也有所增加，計(jì)算機(jī)性能得到了很大提高。軟件系統(tǒng)一種各種程序互相結(jié)合的集合體，包括系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序等，允許每個(gè)硬件根據(jù)指定的要求協(xié)調(diào)操作并完成相應(yīng)的功能。

3 結(jié)論

大規(guī)模數(shù)據(jù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，對(duì)計(jì)算機(jī)性能提出了更高的要求。計(jì)算機(jī)性能參數(shù)的研究是通過分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種性能指標(biāo)來找出現(xiàn)有硬件和軟件的不足之處，試圖探索出對(duì)計(jì)算機(jī)性能進(jìn)行提升的方式方法。目前，市場上有不合理的計(jì)算機(jī)硬件，尤其是計(jì)算機(jī)DIY組裝，這是很常見的。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演算可以通過線性系統(tǒng)理論分析的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型來分析。本文中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法能引入新的參數(shù)值?？梢酝ㄟ^對(duì)實(shí)例數(shù)據(jù)的分析，給出不同參數(shù)值下的運(yùn)行時(shí)間和誤差值，為實(shí)際操作提供了思路和依據(jù)。這不僅可以提高計(jì)算機(jī)的兼容性、穩(wěn)定性和可用性，還可以節(jié)省成本。計(jì)算機(jī)速度代表機(jī)器的計(jì)算能力，是計(jì)算機(jī)性能的最重要表現(xiàn)形式。對(duì)計(jì)算機(jī)性能進(jìn)行研究的最終目標(biāo)是提高計(jì)算機(jī)的速度。

參考文獻(xiàn)

[1]陳建國.基于SNMP的計(jì)算機(jī)性能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].福建工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（3）：225-231.

[2]易建鋼.新型電液比例閥的計(jì)算機(jī)性能測試方法及其實(shí)現(xiàn)[J]，機(jī)床與液壓，2013（7）：101-103.

[3]饒冬，朱宏濤，董偉升，et al.自主可控測控計(jì)算機(jī)性能研究[J].遙測遙控，2017（06）：5055.

[4]Ahn M， Jun S C. Performance variation in rnotor imagerybrain-computer interface： A brief reviewLJl. Journal ofNeuroscience Methods，

2015，

243： 103-110.

[5]滿治瑞，計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)性能測試技術(shù)及應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2018，14（26）： 232—234.

[6]匡春光，張魯峰，崔益民.計(jì)算機(jī)性能測試[J]，微處理機(jī)，2014（3）：6669.

[7]張朝鑫，計(jì)算機(jī)性能的PageRank評(píng)價(jià)方法[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（12）：311-312.

[8]王曉東.淺談?dòng)?jì)算機(jī)性能優(yōu)化技術(shù)中的問題及對(duì)策[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（3）：311-312.

[9]游永彬，劉麗艷，荊瑞俊.基于加權(quán)集對(duì)分析的嵌入式計(jì)算機(jī)性能評(píng)價(jià)模型[J]，西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（4）：642645.

[10]Malhotra A，Younes M， Kuna S T，et al. Performance of anAutomated Polysomnography Scoring System Versus ComputerAssisted Manual ScoringLJl. Sleep， 2013， 36（4）：573582.

[11] Baykara E，Ruf C A，F(xiàn)ioravanti C，et al. Effects of trainingand motivation on auditory P300 brain-computer interfaceperformanceLJl.Clinical Neurophysiology， 2016， 127（1）：379387.