RBF神经网络基础教程:适初学者的神经网络PPT解析

需积分: 46 9 下载量 26 浏览量 更新于2024-08-20 收藏 14.02MB PPT 举报
"RBF神经网络-神经网络PPT,适合初学者,讲课PPt" RBF神经网络,全称为径向基函数(Radial Basis Function)神经网络,是一种广泛应用的人工神经网络模型,尤其适用于非线性问题的解决。它的结构主要由三层组成:输入层、隐含层和输出层,这与典型的前馈神经网络类似。 1. 输入层:输入层是网络的第一层,接收来自外部数据源的输入信号。这些信号源结点不进行任何计算,仅将原始数据传递给下一层。 2. 隐含层:这是RBF网络的核心部分,通常只有一层。隐单元的激活函数选用径向对称且衰减的非负非线性函数,最常见的是高斯函数(也称为Gaussian函数)。每个隐单元对应一个中心点,对于输入向量,如果它接近中心点,则激活程度高;反之,如果远离中心点,激活程度则降低。这种特性使得RBF网络能够很好地拟合非线性函数。 3. 输出层:输出层负责根据隐含层的处理结果生成最终的网络输出。从隐含层到输出层的变换通常是线性的,这降低了网络的复杂性并有助于提高训练速度和泛化能力。 在RBF神经网络中,权值的设定是固定的,主要是通过选择隐单元的中心点和相应的宽度来实现。网络的训练主要集中在确定这些参数上,而不是像传统的多层感知机那样需要调整连接权重。这使得RBF网络在训练过程中通常比其他类型的神经网络更快。 激活函数是RBF网络的关键组成部分,它定义了神经元的响应方式。RBF函数,如高斯函数,形式通常为: \[ f(x) = e^{-\frac{\|x-c\|^2}{2\sigma^2}} \] 其中,\( c \) 是中心点,\( \sigma \) 是宽度参数,\( \|x-c\| \) 表示输入向量 \( x \) 与中心点 \( c \) 的欧氏距离。这个函数以距离作为自变量,随着距离增加,函数值迅速减小,形成一个“径向”形状。 在MATLAB中实现RBF神经网络,可以利用其内置的神经网络工具箱,例如`nnet`或`nnstart`函数来创建和训练网络。用户可以自由配置网络结构,包括输入节点数、隐单元数以及输出节点数,并指定激活函数类型等。 RBF神经网络以其独特的结构和激活函数,为处理非线性问题提供了有效的方法,特别是对于分类和回归任务,它能以较高的精度和较快的训练速度给出结果。对于初学者来说,通过PPT学习RBF神经网络的概念、原理和MATLAB实现,是掌握这一技术的良好途径。