基于kmeans均值聚类的BP神经网络在matlab中实现的函数

以下是基于kmeans均值聚类的BP神经网络在MATLAB中的实现函数：

function [net, tr] = kmeans_bp(train_input, train_target, hidden_size)
% 使用kmeans均值聚类初始化权重的BP神经网络
% train_input: 训练输入数据，每列是一个输入向量
% train_target: 训练目标数据，每列是一个目标向量
% hidden_size: 隐藏层神经元个数
% net: 训练好的神经网络模型
% tr: 训练过程记录

% 训练参数
epochs = 1000;         % 训练轮数
lr = 0.01;             % 学习率
momentum = 0.9;        % 冲量

% 初始化神经网络
input_size = size(train_input, 1);
output_size = size(train_target, 1);
net = newff(train_input, train_target, hidden_size, {'tansig', 'purelin'}, 'trainlm');

% 使用kmeans均值聚类初始化权重
net = init(net);

% 设置训练参数
net.trainParam.epochs = epochs;
net.trainParam.lr = lr;
net.trainParam.mc = momentum;

% 训练神经网络
[net, tr] = train(net, train_input, train_target);

end

function net = init(net)
% 使用kmeans均值聚类初始化权重

% 获取隐藏层权重和偏置
hidden_weight = net.IW{1};
hidden_bias = net.b{1};

% 使用kmeans聚类初始化隐藏层权重和偏置
[idx, centers] = kmeans(net.inputs{1}, size(hidden_weight, 2));
hidden_weight = centers';
hidden_bias = -hidden_weight * mean(net.inputs{1}, 2);

% 更新隐藏层权重和偏置
net.IW{1} = hidden_weight;
net.b{1} = hidden_bias;

% 更新输出层权重和偏置
net = configure(net, net.inputs{1}, zeros(size(net.outputs{end})));
net.LW{2,1} = pinv(hidden_weight) * net.train{2};
net.b{2} = mean(net.train{2} - net.LW{2,1} * hidden_weight, 2);

end

这里使用了MATLAB自带的`newff`函数来创建BP神经网络模型，并且使用了`trainlm`作为训练函数。在初始化权重时，我们使用了kmeans聚类算法来初始化隐藏层的权重和偏置。