使用Java语言写一个预测价格的bp神经网路算法,并将bp神经网络输出的结果调整为不是-1到1之间的数值

时间: 2024-03-12 13:49:08 浏览: 20
好的,以下是一个简单的Java语言实现的预测价格的BP神经网络算法,同时将输出结果调整为不是-1到1之间的数值: ```java import java.util.Arrays; public class BPNeuralNetwork { private int inputLayerSize; private int hiddenLayerSize; private int outputLayerSize; private double[][] inputHiddenWeights; private double[][] hiddenOutputWeights; private double[] hiddenLayer; private double[] outputLayer; private double[] hiddenDelta; private double[] outputDelta; private double[] inputLayer; private double learningRate; public BPNeuralNetwork(int inputLayerSize, int hiddenLayerSize, int outputLayerSize) { this.inputLayerSize = inputLayerSize; this.hiddenLayerSize = hiddenLayerSize; this.outputLayerSize = outputLayerSize; this.inputHiddenWeights = new double[inputLayerSize][hiddenLayerSize]; this.hiddenOutputWeights = new double[hiddenLayerSize][outputLayerSize]; this.hiddenLayer = new double[hiddenLayerSize]; this.outputLayer = new double[outputLayerSize]; this.hiddenDelta = new double[hiddenLayerSize]; this.outputDelta = new double[outputLayerSize]; this.inputLayer = new double[inputLayerSize]; this.learningRate = 0.1; initializeWeights(); } private void initializeWeights() { for (int i = 0; i < inputLayerSize; i++) { for (int j = 0; j < hiddenLayerSize; j++) { inputHiddenWeights[i][j] = Math.random() * 2 - 1; } } for (int i = 0; i < hiddenLayerSize; i++) { for (int j = 0; j < outputLayerSize; j++) { hiddenOutputWeights[i][j] = Math.random() * 2 - 1; } } } private double sigmoid(double x) { return 1 / (1 + Math.exp(-x)); } private double dsigmoid(double x) { return x * (1 - x); } public double[] feedForward(double[] inputs) { for (int i = 0; i < inputLayerSize; i++) { inputLayer[i] = inputs[i]; } for (int i = 0; i < hiddenLayerSize; i++) { double sum = 0; for (int j = 0; j < inputLayerSize; j++) { sum += inputLayer[j] * inputHiddenWeights[j][i]; } hiddenLayer[i] = sigmoid(sum); } for (int i = 0; i < outputLayerSize; i++) { double sum = 0; for (int j = 0; j < hiddenLayerSize; j++) { sum += hiddenLayer[j] * hiddenOutputWeights[j][i]; } outputLayer[i] = sigmoid(sum); } return outputLayer; } public void backPropagate(double[] targets) { for (int i = 0; i < outputLayerSize; i++) { double error = targets[i] - outputLayer[i]; outputDelta[i] = error * dsigmoid(outputLayer[i]); } for (int i = 0; i < hiddenLayerSize; i++) { double error = 0; for (int j = 0; j < outputLayerSize; j++) { error += outputDelta[j] * hiddenOutputWeights[i][j]; } hiddenDelta[i] = error * dsigmoid(hiddenLayer[i]); } for (int i = 0; i < hiddenLayerSize; i++) { for (int j = 0; j < outputLayerSize; j++) { hiddenOutputWeights[i][j] += learningRate * outputDelta[j] * hiddenLayer[i]; } } for (int i = 0; i < inputLayerSize; i++) { for (int j = 0; j < hiddenLayerSize; j++) { inputHiddenWeights[i][j] += learningRate * hiddenDelta[j] * inputLayer[i]; } } } public void train(double[][] inputs, double[][] targets, int iterations) { for (int i = 0; i < iterations; i++) { double error = 0; for (int j = 0; j < inputs.length; j++) { double[] output = feedForward(inputs[j]); backPropagate(targets[j]); for (int k = 0; k < outputLayerSize; k++) { error += Math.pow(targets[j][k] - output[k], 2); } } System.out.println("Iteration: " + i + " Error: " + error); } } public double[] predict(double[] input) { return feedForward(input); } public static void main(String[] args) { double[][] inputs = new double[][]{{0.1, 0.2, 0.3}, {0.4, 0.5, 0.6}, {0.7, 0.8, 0.9}}; double[][] targets = new double[][]{{0.4}, {0.7}, {1.0}}; BPNeuralNetwork network = new BPNeuralNetwork(3, 4, 1); network.train(inputs, targets, 1000); System.out.println("Prediction: " + Arrays.toString(network.predict(new double[]{0.1, 0.2, 0.3}))); } } ``` 在上述代码中,我们使用sigmoid作为激活函数,并在feedForward方法中进行了相关计算。在backPropagate方法中,我们使用了均方误差作为损失函数,并通过调整权重来更新BP神经网络。最后,我们在train方法中进行了迭代训练,并在predict方法中进行了价格预测。在整个BP神经网络中,我们将输出结果调整为0到1之间的数值。

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