bp神经网络鸢尾花java

时间: 2023-08-26 20:07:07 浏览: 39
好的,以下是使用Java实现BP神经网络进行鸢尾花分类的示例代码: 首先,我们需要定义一个BP神经网络类,包含输入层、隐藏层和输出层,并实现前向传播和反向传播算法。 ```java public class BPNeuralNetwork { private double[][] inputLayer; private double[][] hiddenLayer; private double[][] outputLayer; private double[][] inputWeights; private double[][] hiddenWeights; private double[] inputBias; private double[] hiddenBias; private double learningRate; private double momentum; public BPNeuralNetwork(int inputNodes, int hiddenNodes, int outputNodes, double learningRate, double momentum) { this.inputLayer = new double[1][inputNodes]; this.hiddenLayer = new double[1][hiddenNodes]; this.outputLayer = new double[1][outputNodes]; this.inputWeights = new double[inputNodes][hiddenNodes]; this.hiddenWeights = new double[hiddenNodes][outputNodes]; this.inputBias = new double[hiddenNodes]; this.hiddenBias = new double[outputNodes]; this.learningRate = learningRate; this.momentum = momentum; Random rand = new Random(); for (int i = 0; i < inputNodes; i++) { for (int j = 0; j < hiddenNodes; j++) { inputWeights[i][j] = rand.nextDouble() - 0.5; } } for (int i = 0; i < hiddenNodes; i++) { for (int j = 0; j < outputNodes; j++) { hiddenWeights[i][j] = rand.nextDouble() - 0.5; } } for (int i = 0; i < hiddenNodes; i++) { inputBias[i] = rand.nextDouble() - 0.5; } for (int i = 0; i < outputNodes; i++) { hiddenBias[i] = rand.nextDouble() - 0.5; } } public double sigmoid(double x) { return 1 / (1 + Math.exp(-x)); } public double sigmoidDerivative(double x) { return x * (1 - x); } public double[][] forwardPropagation(double[][] inputs) { inputLayer = inputs; for (int i = 0; i < hiddenLayer[0].length; i++) { double sum = 0; for (int j = 0; j < inputLayer[0].length; j++) { sum += inputLayer[0][j] * inputWeights[j][i]; } hiddenLayer[0][i] = sigmoid(sum + inputBias[i]); } for (int i = 0; i < outputLayer[0].length; i++) { double sum = 0; for (int j = 0; j < hiddenLayer[0].length; j++) { sum += hiddenLayer[0][j] * hiddenWeights[j][i]; } outputLayer[0][i] = sigmoid(sum + hiddenBias[i]); } return outputLayer; } public void backPropagation(double[][] inputs, double[][] targets) { double[][] outputErrors = new double[1][outputLayer[0].length]; double[][] hiddenErrors = new double[1][hiddenLayer[0].length]; for (int i = 0; i < outputLayer[0].length; i++) { outputErrors[0][i] = (targets[0][i] - outputLayer[0][i]) * sigmoidDerivative(outputLayer[0][i]); } for (int i = 0; i < hiddenLayer[0].length; i++) { double sum = 0; for (int j = 0; j < outputLayer[0].length; j++) { sum += outputErrors[0][j] * hiddenWeights[i][j]; } hiddenErrors[0][i] = sum * sigmoidDerivative(hiddenLayer[0][i]); } for (int i = 0; i < inputLayer[0].length; i++) { for (int j = 0; j < hiddenLayer[0].length; j++) { double weightDelta = learningRate * hiddenErrors[0][j] * inputLayer[0][i] + momentum * inputWeights[i][j]; inputWeights[i][j] += weightDelta; } } for (int i = 0; i < hiddenLayer[0].length; i++) { for (int j = 0; j < outputLayer[0].length; j++) { double weightDelta = learningRate * outputErrors[0][j] * hiddenLayer[0][i] + momentum * hiddenWeights[i][j]; hiddenWeights[i][j] += weightDelta; } } for (int i = 0; i < hiddenLayer[0].length; i++) { double biasDelta = learningRate * hiddenErrors[0][i]; inputBias[i] += biasDelta; } for (int i = 0; i < outputLayer[0].length; i++) { double biasDelta = learningRate * outputErrors[0][i]; hiddenBias[i] += biasDelta; } } } ``` 然后,我们需要读取鸢尾花数据集并进行预处理。 ```java public class IrisData { private double[][] inputs; private double[][] targets; public double[][] getInputs() { return inputs; } public double[][] getTargets() { return targets; } public IrisData(String filename) { ArrayList<double[]> inputsList = new ArrayList<>(); ArrayList<double[]> targetsList = new ArrayList<>(); try { BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filename)); String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { String[] values = line.split(","); double[] input = new double[4]; input[0] = Double.parseDouble(values[0]); input[1] = Double.parseDouble(values[1]); input[2] = Double.parseDouble(values[2]); input[3] = Double.parseDouble(values[3]); inputsList.add(input); double[] target = new double[3]; if (values[4].equals("Iris-setosa")) { target[0] = 1; } else if (values[4].equals("Iris-versicolor")) { target[1] = 1; } else if (values[4].equals("Iris-virginica")) { target[2] = 1; } targetsList.add(target); } reader.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } inputs = new double[inputsList.size()][4]; targets = new double[targetsList.size()][3]; for (int i = 0; i < inputsList.size(); i++) { inputs[i] = inputsList.get(i); targets[i] = targetsList.get(i); } } } ``` 最后,我们可以使用BP神经网络进行训练和预测。 ```java public class IrisClassifier { public static void main(String[] args) { IrisData data = new IrisData("iris.csv"); BPNeuralNetwork network = new BPNeuralNetwork(4, 5, 3, 0.1, 0.9); for (int i = 0; i < 1000; i++) { for (int j = 0; j < data.getInputs().length; j++) { double[][] inputs = new double[1][4]; inputs[0] = data.getInputs()[j]; double[][] targets = new double[1][3]; targets[0] = data.getTargets()[j]; network.forwardPropagation(inputs); network.backPropagation(inputs, targets); } } double[][] inputs = new double[1][4]; inputs[0][0] = 5.1; inputs[0][1] = 3.5; inputs[0][2] = 1.4; inputs[0][3] = 0.2; double[][] outputs = network.forwardPropagation(inputs); System.out.println(Arrays.toString(outputs[0])); } } ``` 这个示例代码可以将输入的四个特征值作为神经网络的输入,输出三个类别中每个类别的概率。你可以根据自己的需要进行调整和修改。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

MATLAB 人工智能实验设计 基于BP神经网络的鸢尾花分类器设计

了解分类问题的概念以及基于BP神经网络设计分类器的基本流程。 二、实验平台 MatLab/Simulink仿真平台。 三、实验内容和步骤 1. iris数据集简介 iris数据集的中文名是安德森鸢尾花卉数据集,英文全称是Anderson's ...
recommend-type

BP神经网络python简单实现

本文来自于CSDN,介绍了BP神经网络原理以及如何使用Python来实现BP神经网络等相关知识。人工神经网络是一种经典的机器学习模型,随着深度学习的发展神经网络模型日益完善.联想大家熟悉的回归问题,神经网络模型实际...
recommend-type

基于python的BP神经网络及异或实现过程解析

主要介绍了基于python的BP神经网络及异或实现过程解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
recommend-type

BP神经网络优秀论文1.pdf

这是BP网络算法的一些论文,仅有一篇。这是自己打美赛时留下来的东西,大家可以参考它的模板和一些大标题的英文写法。这篇应该是O奖的。
recommend-type

BP神经网络原理及Python实现代码

主要为大家详细介绍了BP神经网络原理,以及Python实现BP神经网络,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

spring添加xml配置文件

1. 创建一个新的Spring配置文件,例如"applicationContext.xml"。 2. 在文件头部添加XML命名空间和schema定义,如下所示: ``` <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。