MATLAB实现BP神经网络逼近1/x函数:训练与测试

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"BP神经网络逼近是一种基于误差反向传播算法的深度学习模型,用于解决非线性函数拟合问题。在给定的MATLAB程序中,目标是训练一个BP神经网络来逼近函数y = 1/x。程序的主要流程包括初始化权重(wjk和vij)、前向传播计算网络输出、计算误差、反向传播更新权重以及测试模型性能。 1. 定义参数:程序首先设定神经元个数(q)、最大训练次数(max_epoch)、期望误差最小值(err_goal)、学习率(alpha)等关键参数,这些参数对于神经网络的学习过程至关重要。 2. 数据准备:通过创建X和D变量,分别表示输入样本和期望输出,这里用的是均匀分布的1到10之间的数值,期望输出则是对应的倒数。矩阵操作`[m,n] = size(X)`用于获取输入数据的维度。 3. 前向传播:通过一系列矩阵运算,包括隐层的净输入(NETj)、隐层输出(Yj)、输出层的净输入(NETk)和输出(Ok),计算神经网络的预测结果。误差函数`e`通过计算目标值与预测值的差的平方和来衡量。 4. 反向传播:当误差超过预设的err_goal时,执行反向传播过程,根据链式法则调整权重。输出层的权重通过`wjk`更新,隐含层权重通过`vij`更新。这个过程持续到达到期望误差或达到最大训练次数。 5. 测试与评估:程序还提供了一个测试阶段,使用新的输入Xx和期望输出D1(同样是对1/x函数的值)来检验模型在未见过的数据上的表现,并绘制相关图形,以便观察训练效果。 这段代码展示了如何使用BP神经网络逼近非线性函数,通过迭代优化权重来逼近真实函数,体现了BP神经网络的强大适应性和泛化能力。它也展示了神经网络训练的基本流程,包括输入处理、误差计算和权重更新,这些都是深入理解神经网络的重要组成部分。"