Matlab编写bp神经网络,不使用工具箱
时间: 2024-03-06 21:50:03 浏览: 128
BP神经网络matlab实现和matlab工具箱使用实例
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以下是一个基本的 MATLAB 代码,用于创建和训练一个简单的 BP 神经网络,不使用工具箱:
1. 创建网络结构
```matlab
inputSize = 4; % 输入层大小
hiddenSize = 5; % 隐藏层大小
outputSize = 3; % 输出层大小
% 随机初始化权重和阈值
W1 = rand(hiddenSize, inputSize); % 输入层到隐藏层的权重矩阵
b1 = rand(hiddenSize, 1); % 隐藏层的偏置向量
W2 = rand(outputSize, hiddenSize); % 隐藏层到输出层的权重矩阵
b2 = rand(outputSize, 1); % 输出层的偏置向量
```
2. 设置训练参数
```matlab
learning_rate = 0.1; % 学习率
epochs = 1000; % 迭代次数
goal = 0.01; % 训练误差目标
```
3. 准备数据集
```matlab
load iris_dataset.mat % 载入数据集
inputs = irisInputs; % 输入数据
targets = irisTargets; % 目标数据
```
4. 训练网络
```matlab
for epoch = 1:epochs
% 随机打乱数据集
order = randperm(size(inputs, 2));
inputs = inputs(:, order);
targets = targets(:, order);
% 前向传播
z1 = W1 * inputs + b1;
a1 = sigmoid(z1);
z2 = W2 * a1 + b2;
a2 = sigmoid(z2);
% 计算误差
error = targets - a2;
mse(epoch) = mean(mean(error.^2));
% 反向传播
delta2 = error .* sigmoid_derivative(a2);
delta1 = (W2' * delta2) .* sigmoid_derivative(a1);
% 更新权重和阈值
W2 = W2 + learning_rate * delta2 * a1';
b2 = b2 + learning_rate * delta2;
W1 = W1 + learning_rate * delta1 * inputs';
b1 = b1 + learning_rate * delta1;
% 判断是否达到训练误差目标
if mse(epoch) < goal
break;
end
end
```
5. 测试网络
```matlab
outputs = zeros(outputSize, size(inputs, 2));
for i = 1:size(inputs, 2)
z1 = W1 * inputs(:, i) + b1;
a1 = sigmoid(z1);
z2 = W2 * a1 + b2;
a2 = sigmoid(z2);
outputs(:, i) = a2;
end
```
其中,sigmoid 函数和其导数的实现如下:
```matlab
function y = sigmoid(x)
y = 1 ./ (1 + exp(-x));
end
function y = sigmoid_derivative(x)
y = sigmoid(x) .* (1 - sigmoid(x));
end
```
这是一个简单的示例,您可以根据您的具体应用程序进行修改和扩展。
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