Matlab实现经典BP神经网络:实例与参数详解
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更新于2024-09-17
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本文档介绍了如何在MATLAB中实现一个简单而经典的BP(Back Propagation,反向传播)神经网络实例。首先,我们从数据预处理开始:
1. **数据归一化**:
对原始数据集(变量`p`和`t`)进行归一化,使用`premnmx`函数将输入样本(`pn`)和目标输出(`tn`)转换到最小最大范围,便于网络训练。这是为了使网络不受原始数据尺度影响,加快收敛速度。
2. **BP网络构建**:
- **输入层**:输入数据的维度为`pic`维,形成一个`pic`维矩阵。
- **隐藏层和输出层**:指定网络结构,包括隐藏层神经元个数(`[5,1]`表示5个隐藏层神经元和1个输出层神经元)。
- **激活函数**:使用`tansig`作为隐含层的激活函数,`purelin`作为输出层的线性函数,这些函数用于非线性变换,帮助网络学习复杂的映射关系。
- **训练方法**:选择`traingdx`作为训练函数,这是带动量的自适应学习率梯度下降法,有助于改善训练过程中的性能。
3. **网络训练**:
- **训练参数设置**:设置了训练参数,如训练显示频率(`show`),学习率(`lr`),最大迭代次数(`epochs`),以及达到的目标误差(`goal`)。
- **训练过程**:调用`train`函数使用`traingdx`训练网络,输入是归一化的输入数据`pn`和目标值`tn`。
4. **网络仿真与结果处理**:
- **仿真阶段**:对新的未归一化的输入`pnew`使用`tramnmx`进行预处理,然后通过`sim`函数进行网络仿真得到预测输出`anewn`。
- **结果还原**:最后,通过`postmnmx`将仿真结果转换回原始数据范围,存储在`anew`中,并与实际值进行比较。
总结来说,本文提供了BP神经网络在MATLAB中的具体实现步骤,涵盖了数据预处理、网络构建、训练参数设定和训练过程,以及网络应用和结果处理。通过这个实例,读者可以了解如何在实际问题中应用BP神经网络,并掌握MATLAB中的关键函数和训练技巧。
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