基于神经网络的优化计算例子C语言完整代码

时间: 2023-06-27 09:06:39 浏览: 38
以下是一个基于神经网络的优化计算的C语言代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define INPUT_SIZE 2 #define HIDDEN_SIZE 3 #define OUTPUT_SIZE 1 #define LEARNING_RATE 0.1 #define ITERATIONS 10000 double sigmoid(double x) { return 1.0 / (1.0 + exp(-x)); } double sigmoid_derivative(double x) { return x * (1.0 - x); } int main() { // Input data double inputs[INPUT_SIZE][2] = {{0.0, 0.0}, {0.0, 1.0}, {1.0, 0.0}, {1.0, 1.0}}; double outputs[4] = {0.0, 1.0, 1.0, 0.0}; // Initialize weights with random values double w1[INPUT_SIZE][HIDDEN_SIZE]; double w2[HIDDEN_SIZE][OUTPUT_SIZE]; for (int i = 0; i < INPUT_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < HIDDEN_SIZE; j++) { w1[i][j] = (double) rand() / RAND_MAX; } } for (int i = 0; i < HIDDEN_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < OUTPUT_SIZE; j++) { w2[i][j] = (double) rand() / RAND_MAX; } } // Train the neural network for (int iteration = 0; iteration < ITERATIONS; iteration++) { for (int i = 0; i < 4; i++) { // Forward propagation double hidden[HIDDEN_SIZE]; double output = 0.0; for (int j = 0; j < HIDDEN_SIZE; j++) { hidden[j] = 0.0; for (int k = 0; k < INPUT_SIZE; k++) { hidden[j] += inputs[i][k] * w1[k][j]; } hidden[j] = sigmoid(hidden[j]); } for (int j = 0; j < OUTPUT_SIZE; j++) { for (int k = 0; k < HIDDEN_SIZE; k++) { output += hidden[k] * w2[k][j]; } output = sigmoid(output); } // Backpropagation double error = outputs[i] - output; double output_delta = error * sigmoid_derivative(output); double hidden_delta[HIDDEN_SIZE]; for (int j = 0; j < HIDDEN_SIZE; j++) { hidden_delta[j] = sigmoid_derivative(hidden[j]) * output_delta * w2[j][0]; } for (int j = 0; j < HIDDEN_SIZE; j++) { for (int k = 0; k < OUTPUT_SIZE; k++) { w2[j][k] += LEARNING_RATE * hidden[j] * output_delta; } } for (int j = 0; j < INPUT_SIZE; j++) { for (int k = 0; k < HIDDEN_SIZE; k++) { w1[j][k] += LEARNING_RATE * inputs[i][j] * hidden_delta[k]; } } } } // Test the neural network printf("0 XOR 0 = %lf\n", sigmoid(w2[0][0] * sigmoid(w1[0][0] * 0.0 + w1[1][0] * 0.0) + w2[1][0] * sigmoid(w1[0][1] * 0.0 + w1[1][1] * 0.0) + w2[2][0] * sigmoid(w1[0][2] * 0.0 + w1[1][2] * 0.0))); printf("0 XOR 1 = %lf\n", sigmoid(w2[0][0] * sigmoid(w1[0][0] * 0.0 + w1[1][0] * 1.0) + w2[1][0] * sigmoid(w1[0][1] * 0.0 + w1[1][1] * 1.0) + w2[2][0] * sigmoid(w1[0][2] * 0.0 + w1[1][2] * 1.0))); printf("1 XOR 0 = %lf\n", sigmoid(w2[0][0] * sigmoid(w1[0][0] * 1.0 + w1[1][0] * 0.0) + w2[1][0] * sigmoid(w1[0][1] * 1.0 + w1[1][1] * 0.0) + w2[2][0] * sigmoid(w1[0][2] * 1.0 + w1[1][2] * 0.0))); printf("1 XOR 1 = %lf\n", sigmoid(w2[0][0] * sigmoid(w1[0][0] * 1.0 + w1[1][0] * 1.0) + w2[1][0] * sigmoid(w1[0][1] * 1.0 + w1[1][1] * 1.0) + w2[2][0] * sigmoid(w1[0][2] * 1.0 + w1[1][2] * 1.0))); return 0; } ``` 此代码实现了一个简单的神经网络来解决XOR问题。它使用随机初始化的权重,并使用反向传播算法进行训练。最后,它测试了该网络的结果并输出了每个输入的预测值。

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