基于反向传播神经网络的棍棒类钝器打击速度预测

作者：李海岩; 李海防; 潘建宇; 崔世海; 何光龙; 贺丽娟; 吕文乐

来源：法医学杂志, 2022, 38(05): 573-578.

• 法医学
• 生物力学
• 有限元分析
• 钝器
• 打击
• 反向传播神经网络

目的 分析并预测不同人群的棍棒类钝器打击速度范围，为法医学鉴定中钝器伤的损伤生物力学分析提供基础数据。方法 以PhotronFASTCAMSA3高速摄像机、PhotronFASTCAM查看器4.0和SPSS26.0软件为基础，计算并分析被测者的棍棒类钝器最大挥棒速度及相关因素，以此输入训练反向传播（backpropagation,BP）神经网络，利用训练完成且经过验证的BP神经网络作为预测模型。结果 共测试180例，测得470条数据。棍棒类钝器最大打击速度范围为11.30～35.99 m/s，其中女性数据122条，最大打击速度范围为11.63～29.14 m/s；男性数据348条，最大打击速度范围为20.11～35.99 m/s。棍棒类钝器最大打击速度随体质量、身高增大而增大，但在男性分组中并无明显增大趋势；最大打击速度随年龄增大而降低，但在女性分组中并无明显下降趋势；棍棒类钝器最大打击速度与其材质、打击姿势相关性无统计学意义。利用BP神经网络预测结果的均方根误差、平均绝对误差和决定系数（R2）分别为2.16、1.63和0.92。结论BP神经网络预测模型能够满足预测不同人群的棍棒类钝器最大打击速度的需求。

• 单位
  天津科技大学; 公安部物证鉴定中心