C语言实现神经网络:Sigmoid激活函数与初始化

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"神经网络C语言实现" 在神经网络领域,C语言是一种常见的实现选择,因为它的高效性和灵活性。这个代码示例展示了如何用C语言编写一个简单的前馈反向传播(BP)神经网络。BP神经网络是多层感知器(MLP)的一种,它通过迭代调整权重来最小化预测输出与期望输出之间的误差。 首先,定义了几个常量,如`OUT_COUT`(输出向量维数,2)、`IN_COUT`(输入向量维数,3)和`COUT`(样本数量,6),这些常量用于决定神经网络的架构。 接着,定义了一个名为`bp_nn`的结构体,它包含了神经网络的结构和参数: - `h`: 实际使用的隐藏层的数量。 - `v[IN_COUT][50]`: 隐藏层的权值矩阵,每个输入连接到最多50个隐藏节点。 - `w[50][OUT_COUT]`: 输出层的权值矩阵,每个隐藏节点连接到所有输出节点。 - `a`: 学习率,决定了每次权重更新的幅度。 - `b`: 精度控制参数,通常用于控制停止训练的条件。 - `LoopCout`: 最大循环次数,即最大训练迭代次数。 `fnet`函数是Sigmoid激活函数,其数学表达式为`1 / (1 + exp(-net))`,它将网络的净输入转换为0到1之间的输出,用于非线性变换。 `InitBp`函数用于初始化神经网络。它提示用户输入以下参数: - 隐藏层节点数。 - 学习率。 - 精度控制参数。 - 最大循环次数。 然后,该函数随机初始化权重矩阵`v`和`w`,使用`rand()`函数生成[0, 1)范围内的随机数。 `TrainBp`函数是神经网络的训练过程,它接受输入样本`x[COUT][IN_COUT]`和理想输出`y[COUT][OUT_COUT]`。训练过程中,神经网络会通过反向传播算法更新权重,以减少预测输出与理想输出的误差。这里没有给出完整的训练循环,但通常会包含前向传播、误差计算和权重更新等步骤。 总结来说,这段代码展示了如何在C语言中构建一个基础的BP神经网络模型,包括网络结构的定义、初始化以及训练流程的框架。实际应用时,还需要添加完整的训练循环、误差计算和权重更新的逻辑。同时,为了优化性能和防止过拟合,可以考虑引入正则化、动量法或者学习率衰减等策略。