MATLAB实现RBF神经网络聚类:样本与中心点更新过程

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RBF(Radial Basis Function)神经网络是一种常用的非线性函数逼近和分类技术,在机器学习和数据挖掘领域中广泛应用。在这份基于MATLAB的RBF神经网络聚类算法代码实现中,我们首先设置了一些参数,如样本数量(SamNum)、测试样本数量(TestSamNum)、输入维度(InDim)、簇的数量(ClusterNum)、重叠程度(Overlap)、噪声变量(NoiseVar)以及噪声生成等。 1. **数据准备**: - 创建了100个训练样本(SamIn)和101个测试样本(TestSamIn),输入数据是1维的。 - 数据生成规则是利用高斯函数,输入与输出之间存在特定的关系,并添加了随机噪声(Noise)来模拟实际环境中的不确定性。 2. **RBF聚类算法流程**: - 使用K-means或自组织映射(SOM)类似的方法,通过RBF函数构建神经网络。在每次迭代中: - 计算每个样本到中心点(Centers)的距离,找到最近的中心点(MinDist和Pos)。 - 更新每个中心点,将其移动到当前簇内所有样本的均值,以反映其内部数据分布。 - 确认是否存在中心点位置相同的情况,如果所有样本都属于同一个中心点,则进行合并或者停止迭代。 3. **核心部分**: - `while`循环用于执行聚类过程,直到达到收敛条件或者满足特定停止标准(如迭代次数上限)。在这个过程中,`NumberInClusters`数组记录每个中心点对应的数据点数量,`IndexInClusters`则存储每个样本所属的簇的索引。 - 当所有的样本都被分配到某个中心点后,更新中心点的位置,然后检查是否所有中心点都已相等,如果相等则表明聚类已完成。 4. **评估与可视化**: - 结果可视化,通过`plot`函数绘制输入(SamIn)和输出(SamOut)的关系图,以及测试样本(TestSamIn)与无噪声的预测输出(TestSamOut),帮助理解模型的效果。同时,通过`xlabel`和`ylabel`设置了坐标轴标签,便于分析。 这段MATLAB代码展示了如何使用RBF神经网络作为聚类算法来处理一维数据,包括样本生成、聚类过程的迭代更新以及结果的可视化。通过这个实例,可以理解RBF神经网络在数据分群和特征表达上的优势,以及如何在实际问题中应用它。

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