BP神经网络数据分类matlab程序代码

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基于遗传算法的BP神经网络MATLAB代码

基于遗传算法的BP神经网络MATLAB代码

基于遗传算法的BP神经网络MATLAB代码以下是基于遗传算法的BP神经网络的MATLAB代码,包括网络初始化、适应度计算、交叉运算、突变操作和迭代训练等。

1.网络初始化:```matlabfunction net = initialize_network(input_size, hidden_size, output_size)net.input_size = input_size;net.hidden_size = hidden_size;net.output_size = output_size;net.hidden_weights = rand(hidden_size, input_size);net.output_weights = rand(output_size, hidden_size);net.hidden_biases = rand(hidden_size, 1);net.output_biases = rand(output_size, 1);end```2.适应度计算:```matlabfunction fitness = calculate_fitness(net, data, labels)output = forward_propagation(net, data);fitness = sum(sum(abs(output - labels)));end```3.前向传播:```matlabfunction output = forward_propagation(net, data)hidden_input = net.hidden_weights * data + net.hidden_biases;hidden_output = sigmoid(hidden_input);output_input = net.output_weights * hidden_output +net.output_biases;output = sigmoid(output_input);endfunction result = sigmoid(x)result = 1 ./ (1 + exp(-x));end```4.交叉运算:```matlabfunction offspring = crossover(parent1, parent2)point = randi([1 numel(parent1)]);offspring = [parent1(1:point) parent2((point + 1):end)]; end```5.突变操作:```matlabfunction mutated = mutation(individual, mutation_rate) for i = 1:numel(individual)if rand < mutation_ratemutated(i) = rand;elsemutated(i) = individual(i);endendend```6.迭代训练:```matlabfunction [best_individual, best_fitness] =train_network(data, labels, population_size, generations, mutation_rate)input_size = size(data, 1);hidden_size = round((input_size + size(labels, 1)) / 2);output_size = size(labels, 1);population = cell(population_size, 1);for i = 1:population_sizepopulation{i} = initialize_network(input_size, hidden_size, output_size);endbest_individual = population{1};best_fitness = calculate_fitness(best_individual, data, labels);for i = 1:generationsfor j = 1:population_sizefitness = calculate_fitness(population{j}, data, labels);if fitness < best_fitnessbest_individual = population{j};best_fitness = fitness;endendselected = selection(population, data, labels);for j = 1:population_sizeparent1 = selected{randi([1 numel(selected)])};parent2 = selected{randi([1 numel(selected)])};offspring = crossover(parent1, parent2);mutated_offspring = mutation(offspring, mutation_rate);population{j} = mutated_offspring;endendendfunction selected = selection(population, data, labels) fitnesses = zeros(length(population), 1);for i = 1:length(population)fitnesses(i) = calculate_fitness(population{i}, data, labels);end[~, indices] = sort(fitnesses);selected = population(indices(1:floor(length(population) / 2)));end```这是一个基于遗传算法的简化版BP神经网络的MATLAB代码,使用该代码可以初始化神经网络并进行迭代训练,以获得最佳适应度的网络参数。

MATLAB程序代码--BP神经网络的设计实例

MATLAB程序代码--BP神经网络的设计实例

MATLAB程序代码--BP神经网络的设计实例例1 采用动量梯度下降算法训练 BP 网络。

训练样本定义如下:输入矢量为p =[-1 -2 3 1-1 1 5 -3]目标矢量为t = [-1 -1 1 1]解:本例的 MATLAB 程序如下:close allclearecho onclc% NEWFF——生成一个新的前向神经网络% TRAIN——对 BP 神经网络进行训练% SIM——对 BP 神经网络进行仿真pause% 敲任意键开始clc% 定义训练样本% P 为输入矢量P=[-1, -2,3,1;-1,1,5, -3];% T 为目标矢量T=[-1, -1, 1, 1];pause;clc% 创建一个新的前向神经网络net=newff(minmax(P),[3,1],{'tansig','purelin'},'traingd m')% 当前输入层权值和阈值inputWeights=net.IW{1,1}inputbias=net.b{1}% 当前网络层权值和阈值layerWeights=net.LW{2,1} layerbias=net.b{2}pauseclc% 设置训练参数net.trainParam.show = 50; net.trainParam.lr = 0.05; net.trainParam.mc = 0.9;net.trainParam.epochs = 1000;net.trainParam.goal = 1e-3; pauseclc% 调用 TRAINGDM 算法训练 BP 网络[net,tr]=train(net,P,T);pauseclc% 对 BP 网络进行仿真A = sim(net,P)% 计算仿真误差E = T - AMSE=mse(E)pauseclcecho off例2 采用xx正则化算法提高 BP 网络的推广能力。

BP神经网络MATLAB代码

BP神经网络MATLAB代码

BP神经网络matlab代码p=[284528334488;283344884554;448845542928;455429283497;29283497 2261;...349722616921;226169211391;692113913580;139135804451;35804451 2636;...445126363471;263634713854;347138543556;385435562659;35562659 4335;...265943352882;433528824084;433528821999;288219992889;19992889 2175;...288921752510;217525103409;251034093729;340937293489;37293489 3172;...348931724568;317245684015;]';%====期望输出=======t=[4554292834972261692113913580445126363471385435562659... 4335288240841999288921752510340937293489317245684015... 3666];ptest=[284528334488;283344884554;448845542928;455429283497;29283497 2261;...349722616921;226169211391;692113913580;139135804451;35804451 2636;...445126363471;263634713854;347138543556;385435562659;35562659 4335;...265943352882;433528824084;433528821999;288219992889;19992889 2175;...288921752510;217525103409;251034093729;340937293489;37293489 3172;...348931724568;317245684015;456840153666]';[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t);%将数据归一化NodeNum1=20;%隐层第一层节点数NodeNum2=40;%隐层第二层节点数TypeNum=1;%输出维数TF1='tansig';TF2='tansig';TF3='tansig';net=newff(minmax(pn),[NodeNum1,NodeNum2,TypeNum],{TF1TF2 TF3},'traingdx');%网络创建traingdmnet.trainParam.show=50;net.trainParam.epochs=50000;%训练次数设置net.trainParam.goal=1e-5;%训练所要达到的精度net.trainParam.lr=0.01;%学习速率net=train(net,pn,tn);p2n=tramnmx(ptest,minp,maxp);%测试数据的归一化an=sim(net,p2n);[a]=postmnmx(an,mint,maxt)%数据的反归一化,即最终想得到的预测结果plot(1:length(t),t,'o',1:length(t)+1,a,'+');title('o表示预测值---*表示实际值')grid onm=length(a);%向量a的长度t1=[t,a(m)];error=t1-a;%误差向量figureplot(1:length(error),error,'-.')title('误差变化图')grid on%结束下面的是我把索%======ԭʼÊý¾ÝÊäÈë========p=[0.0358680.0385570.0220440.0171700.0104820.0120810.0037350.004663;0.0388910.0397780.0181150.0184190.0098570.0105140.0059380.006051;0.0374130.0384490.0185320.0171410.010221 0.0101030.0089230.009008;0.0332140.0371330.0206900.0145240.0111610.0106640.0066470.007862;0.0375960.0379980.0201270.0186020.0104910.0116430.0055090.004373;0.0303130.0340310.018255 0.0163330.0080200.0091640.0066560.004936;0.0366990.0371520.0202510.0154910.0121800.012924 0.0075200.008002;...0.2809400.1993590.1128910.0797500.0619890.0477980.0390930.035339;0.2352230.1675010.095537 0.0674510.0518210.0407670.0356960.028659;0.2258100.1612220.0914630.0637270.0492210.038668 0.0327730.030023;0.2282550.1619520.0921190.0654410.0509320.0381480.0341810.028801;0.230465 0.1639260.0936220.0676940.0514080.0377460.0347800.030020;0.2338510.1675610.0958520.068036 0.0507980.0399780.0350310.029043;0.2359590.1691130.0969030.0679360.0516860.0389350.034297 0.032020;...0.0182320.0140600.0059230.0040330.0007420.0058400.0018000.002859;0.0155060.0211870.008724 0.0067840.0025160.0024680.0042380.001484;0.0109790.0114670.0035370.0045270.0016230.002313 0.0019850.000662;0.0175400.0188050.0032210.0079770.0036650.0057530.0042850.003807;0.008817 0.0126570.0024340.0065130.0011920.0019030.0049040.003188;0.0124950.0161250.0064830.005098 0.0047510.0014300.0042500.004460;0.0081280.0200870.0064080.0102490.0045140.0027180.002576 0.002896;]';%====ÆÚÍûÊä³ö=======t=[000000000000001010101010101001010101010101];ptest=[0.0399850.0401500.0229320.0148890.0102450.0103300.0072850.008245;0.0395970.041301 0.0210420.0172060.0090620.0107090.0043790.007461;0.0347410.0382610.0230350.0185850.009328 0.0099880.0075210.006008;...0.2468790.1764940.1022420.0713890.0571930.0403130.0368370.030813;0.2569540.1800370.101773 0.0723390.0572040.0444510.0373170.033529;0.2809400.1993590.1128910.0797500.0619890.047798 0.0390930.035339;...0.0161200.0141350.0017940.0051930.0023760.0015300.0021690.001995;0.0163150.0207470.006796 0.0059240.0043230.0038880.0059570.002633;0.0024230.0293810.0174550.0108740.0032110.002222 0.0045590.002341;]';[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t);%½«Êý¾Ý¹éÒ»»¯NodeNum1=20;%Òþ²ãµÚÒ»²ã½ÚµãÊýNodeNum2=40;%Òþ²ãµÚ¶þ²ã½ÚµãÊýTypeNum=1;%Êä³öάÊýTF1='tansig';TF2='tansig';TF3='tansig';net=newff(minmax(pn),[NodeNum1,NodeNum2,TypeNum],{TF1TF2TF3},'traingdx');%ÍøÂç´´½¨traingdmnet.trainParam.show=50;net.trainParam.epochs=50000;%ѵÁ·´ÎÊýÉèÖÃnet.trainParam.goal=1e­5;%ѵÁ·ËùÒª´ïµ½µÄ¾«¶Ènet.trainParam.lr=0.01;%ѧϰËÙÂÊnet=train(net,pn,tn);p2n=tramnmx(ptest,minp,maxp);%²âÊÔÊý¾ÝµÄ¹éÒ»»¯an=sim(net,p2n);[a]=postmnmx(an,mint,maxt)%Êý¾ÝµÄ·´¹éÒ»»¯£¬¼´×îÖÕÏëµÃµ½µÄÔ¤²â½á¹ûplot(1:length(t),t,'o',1:length(t)+1,a,'+');title('o±íʾԤ²âÖµ­­­*±íʾʵ¼ÊÖµ')grid onm=length(a);%ÏòÁ¿aµÄ³¤¶Èt1=[t,a(m)];error=t1­a;%Îó²îÏòÁ¿figureplot(1:length(error),error,'­.')title('Îó²î±ä»¯Í¼')grid on。

BP神经网络预测的matlab代码

BP神经网络预测的matlab代码

BP神经网络预测的matlab代码附录5:BP神经网络预测的matlab代码: P=[ 00.13860.21970.27730.32190.35840.38920.41590.43940.46050.47960.49700.52780.55450.59910.60890.61820.62710.63560.64380.65160.65920.66640.67350.72220.72750.73270.73780.74270.74750.75220.75680.76130.76570.7700]T=[0.4455 0.323 0.4116 0.3255 0.4486 0.2999 0.4926 0.2249 0.48930.2357 0.4866 0.22490.4819 0.2217 0.4997 0.2269 0.5027 0.217 0.5155 0.1918 0.5058 0.2395 0.4541 0.2408 0.4054 0.2701 0.3942 0.3316 0.2197 0.2963 0.5576 0.1061 0.4956 0.267 0.5126 0.2238 0.5314 0.2083 0.5191 0.208 0.5133 0.18480.5089 0.242 0.4812 0.2129 0.4927 0.287 0.4832 0.2742 0.5969 0.24030.5056 0.2173 0.5364 0.1994 0.5278 0.2015 0.5164 0.2239 0.4489 0.2404 0.4869 0.2963 0.4898 0.1987 0.5075 0.2917 0.4943 0.2902 ]threshold=[0 1]net=newff(threshold,[11,2],{'tansig','logsig'},'trainlm');net.trainParam.epochs=6000net.trainParam.goal=0.01LP.lr=0.1;net=train(net,P',T')P_test=[ 0.77420.77840.78240.78640.79020.7941 ] out=sim(net,P_test')友情提示:以上面0.7742为例0.7742=ln(47+1)/5因为网络输入有一个元素,对应的是测试时间,所以P只有一列,Pi=log(t+1)/10,这样做的目的是使得这些数据的范围处在[0 1]区间之内,但是事实上对于logsin命令而言输入参数是正负区间的任意值,而将输出值限定于0到1之间。

BP神经网络实验详解(MATLAB实现)

BP神经网络实验详解(MATLAB实现)

BP神经网络实验详解(MATLAB实现)BP(Back Propagation)神经网络是一种常用的人工神经网络结构,用于解决分类和回归问题。

在本文中,将详细介绍如何使用MATLAB实现BP神经网络的实验。

首先,需要准备一个数据集来训练和测试BP神经网络。

数据集可以是一个CSV文件,每一行代表一个样本,每一列代表一个特征。

一般来说,数据集应该被分成训练集和测试集,用于训练和测试模型的性能。

在MATLAB中,可以使用`csvread`函数来读取CSV文件,并将数据集划分为输入和输出。

假设数据集的前几列是输入特征,最后一列是输出。

可以使用以下代码来实现:```matlabdata = csvread('dataset.csv');input = data(:, 1:end-1);output = data(:, end);```然后,需要创建一个BP神经网络模型。

可以使用MATLAB的`patternnet`函数来创建一个全连接的神经网络模型。

该函数的输入参数为每个隐藏层的神经元数量。

下面的代码创建了一个具有10个隐藏神经元的单隐藏层BP神经网络:```matlabhidden_neurons = 10;net = patternnet(hidden_neurons);```接下来,需要对BP神经网络进行训练。

可以使用`train`函数来训练模型。

该函数的输入参数包括训练集的输入和输出,以及其他可选参数,如最大训练次数和停止条件。

下面的代码展示了如何使用`train`函数来训练模型:```matlabnet = train(net, input_train, output_train);```训练完成后,可以使用训练好的BP神经网络进行预测。

可以使用`net`模型的`sim`函数来进行预测。

下面的代码展示了如何使用`sim`函数预测测试集的输出:```matlaboutput_pred = sim(net, input_test);```最后,可以使用各种性能指标来评估预测的准确性。

matlab训练神经网络分类器方法,用神经网络做训练和分类的matlab代码

matlab训练神经网络分类器方法,用神经网络做训练和分类的matlab代码

matlab训练神经⽹络分类器⽅法,⽤神经⽹络做训练和分类的matlab代码close allclear allclcx=xlsread('training_data.xls',['B2:G401']);y=xlsread('training_data.xls',['I2:K401']);inputs = x';targets = y';% 创建⼀个模式识别⽹络(两层BP⽹络),同时给出中间层神经元的个数,这⾥使⽤20hiddenLayerSize = 20;net = patternnet(hiddenLayerSize);% 对数据进⾏预处理,这⾥使⽤了归⼀化函数(⼀般不⽤修改)% For a list of all processing functions type: help nnprocessnet.inputs{1}.processFcns = {'removeconstantrows','mapminmax'};net.outputs{2}.processFcns = {'removeconstantrows','mapminmax'};% 把训练数据分成三部分,训练⽹络、验证⽹络、测试⽹络% For a list of all data division functions type: help nndividenet.divideFcn = 'dividerand'; % Divide data randomlynet.divideMode = 'sample'; % Divide up every samplenet.divideParam.trainRatio = 70/100;net.divideParam.valRatio = 15/100;net.divideParam.testRatio = 15/100;% 训练函数% For a list of all training functions type: help nntrainnet.trainFcn = 'trainlm'; % Levenberg-Marquardt% 使⽤均⽅误差来评估⽹络% For a list of all performance functions type: help nnperformancenet.performFcn = 'mse'; % Mean squared error% 画图函数% For a list of all plot functions type: help nnplotnet.plotFcns = {'plotperform','plottrainstate','ploterrhist', ...'plotregression', 'plotfit'};% 开始训练⽹络(包含了训练和验证的过程)[net,tr] = train(net,inputs,targets);% 测试⽹络outputs = net(inputs);errors = gsubtract(targets,outputs);performance = perform(net,targets,outputs)% 获得训练、验证和测试的结果trainTargets = targets .* tr.trainMask{1};valTargets = targets .* tr.valMask{1};testTargets = targets .* tr.testMask{1};trainPerformance = perform(net,trainTargets,outputs) valPerformance = perform(net,valTargets,outputs) testPerformance = perform(net,testTargets,outputs)% 可以查看⽹络的各个参数view(net)% 根据画图的结果,决定是否满意% Uncomment these lines to enable various plots. figure, plotperform(tr)figure, plottrainstate(tr)figure, plotconfusion(targets,outputs)figure, ploterrhist(errors)%如果你对该次训练满意,可以保存训练好⽹络save('training_net.mat','net','tr');下⾯是⽤来分类的代码clear allclose allclcload 'training_net.mat'%% You can change the filename, sheet name, and range %导⼊测试数据new_input = xlsread('new_data.xls',['A2:F25']);new_output = round(net(new_input'));xlswrite('new_data.xls',new_output','result','G2');%把⼆进制转换成对应的类别。

BP神经网络MATLAB编程代码

BP神经网络MATLAB编程代码

BP神经网络的设计MATLAB编程例1 采用动量梯度下降算法训练 BP 网络。

训练样本定义如下:输入矢量为p =[-1 -2 3 1-1 1 5 -3]目标矢量为 t = [-1 -1 1 1]解:本例的 MATLAB 程序如下:close allclearecho onclc% NEWFF——生成一个新的前向神经网络% TRAIN——对 BP 神经网络进行训练% SIM——对 BP 神经网络进行仿真pause% 敲任意键开始clc% 定义训练样本% P 为输入矢量P=[-1, -2, 3, 1; -1, 1, 5, -3];% T 为目标矢量T=[-1, -1, 1, 1];pause;clc% 创建一个新的前向神经网络net=newff(minmax(P),[3,1],{'tansig','purelin'},'traingdm')% 当前输入层权值和阈值inputWeights=net.IW{1,1}inputbias=net.b{1}% 当前网络层权值和阈值layerWeights=net.LW{2,1}layerbias=net.b{2}pauseclc% 设置训练参数net.trainParam.show = 50;net.trainParam.lr = 0.05;net.trainParam.mc = 0.9;net.trainParam.epochs = 1000;net.trainParam.goal = 1e-3;pauseclc% 调用 TRAINGDM 算法训练 BP 网络[net,tr]=train(net,P,T);pauseclc% 对 BP 网络进行仿真A = sim(net,P)% 计算仿真误差E = T - AMSE=mse(E)pauseclcecho off例2 采用贝叶斯正则化算法提高 BP 网络的推广能力。

(完整版)BP神经网络matlab实例(简单而经典)

(完整版)BP神经网络matlab实例(简单而经典)

p=p1';t=t1';[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t); %原始数据归一化net=newff(minmax(pn),[5,1],{'tansig','purelin'},'traingdx');%设置网络,建立相应的BP网络net.trainParam.show=2000; % 训练网络net.trainParam.lr=0.01;net.trainParam.epochs=100000;net.trainParam.goal=1e-5;[net,tr]=train(net ,pn,tn); %调用TRAINGDM算法训练BP 网络pnew=pnew1';pnewn=tramnmx(pnew,minp,maxp);anewn=sim(net,pnewn); %对BP网络进行仿真anew=postmnmx(anewn,mint,maxt); %还原数据y=anew';1、BP网络构建(1)生成BP网络=net newff PR S S SNl TF TF TFNl BTF BLF PF(,[1 2...],{ 1 2...},,,)PR:由R维的输入样本最小最大值构成的2R⨯维矩阵。

S S SNl:各层的神经元个数。

[ 1 2...]{ 1 2...}TF TF TFNl:各层的神经元传递函数。

BTF:训练用函数的名称。

(2)网络训练[,,,,,] (,,,,,,)=net tr Y E Pf Af train net P T Pi Ai VV TV(3)网络仿真=[,,,,] (,,,,)Y Pf Af E perf sim net P Pi Ai T{'tansig','purelin'},'trainrp'2、BP网络举例举例1、%traingdclear;clc;P=[-1 -1 2 2 4;0 5 0 5 7];T=[-1 -1 1 1 -1];%利用minmax函数求输入样本范围net = newff(minmax(P),T,[5,1],{'tansig','purelin'},'trainrp');net.trainParam.show=50;%net.trainParam.lr=0.05;net.trainParam.epochs=300;net.trainParam.goal=1e-5;[net,tr]=train(net,P,T);net.iw{1,1}%隐层权值net.b{1}%隐层阈值net.lw{2,1}%输出层权值net.b{2}%输出层阈值sim(net,P)举例2、利用三层BP神经网络来完成非线性函数的逼近任务,其中隐层神经元个数为五个。

bp神经网络matlab实例(bp神经网络matlab实例)

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bp神经网络matlab实例(bp神经网络matlab实例)Case 1 training BP network by momentum gradient descent algorithm.Training samples are defined as follows:Input vector asP =[-1 -2 31-1 15 -3]The target vector is t = [-1 -1 1 1]Solution: the MATLAB program of this example is as follows:Close allClearEcho onCLC% NEWFF - generating a new feedforward neural network% TRAIN -- training BP neural network% SIM -- Simulation of BP neural networkPauseStart by hitting any keyCLCPercent defines training samples% P as input vectorP=[-1, -2, 3, 1; -1, 1, 5, -3];% T is the target vectorT=[-1, -1, 1, 1];Pause;CLC% create a new feedforward neural networkNet=newff (minmax (P), [3,1],{'tansig','purelin'},'traingdm')The current input layer weights and thresholds InputWeights=net.IW{1,1}Inputbias=net.b{1}The current network layer weights and thresholdsLayerWeights=net.LW{2,1}Layerbias=net.b{2}PauseCLC% set training parametersNet.trainParam.show = 50;Net.trainParam.lr = 0.05;Net.trainParam.mc = 0.9;Net.trainParam.epochs = 1000;Net.trainParam.goal = 1e-3;PauseCLC% call TRAINGDM algorithm to train BP network [net, tr]=train (net, P, T);PauseCLCSimulation of BP network by%A = sim (net, P)Calculate the simulation errorE = T - AMSE=mse (E)PauseCLCEcho offExample 2 adopts Bayesian regularization algorithm to improve the generalization ability of BP network. In this case, we used two kinds of training methods, namely L-M algorithm (trainlm) and the Bias regularization algorithm (trainbr), is used to train the BP network, so that it can fit attached to a white noise sine sample data. Among them, the sample data can be generated as follows MATLAB statements:Input vector: P = [-1:0.05:1];Target vector: randn ('seed', 78341223);T = sin (2*pi*P) +0.1*randn (size (P));Solution: the MATLAB program of this example is as follows: Close allClearEcho onCLC% NEWFF - generating a new feedforward neural network% TRAIN -- training BP neural network% SIM -- Simulation of BP neural networkPauseStart by hitting any keyCLC% define training sample vector% P as input vectorP = [-1:0.05:1];% T is the target vectorRandn ('seed', 78341223); T = sin (2*pi*P) +0.1*randn (size (P));Draw the sample data pointsPlot (P, T, +);Echo offHold on;Plot (P, sin (2*pi*P), ':');Draw sine curves without noiseEcho onCLCPauseCLC% create a new feedforward neural networkNet=newff (minmax (P), [20,1], {'tansig','purelin'});PauseCLCEcho offCLCDisp ('1. L-M optimization algorithm TRAINLM'); disp ('2. Bayesian regularization algorithm TRAINBR');Choice=input (\ "please select training algorithm (1,2): ');Figure (GCF);If (choice==1)Echo onCLC% using L-M optimization algorithm TRAINLMNet.trainFcn='trainlm';PauseCLC% set training parametersnet.trainparam.epochs = 500;net.trainparam.goal = 1e-6;NET(.NET);%重新初始化暂停中图分类号“(选择= = 2)回声中图分类号%采用贝叶斯正则化算法trainbr trainfcn = 'trainbr”网;暂停中图分类号%设置训练参数net.trainparam.epochs = 500;randn(“种子”,192736547);NET(.NET);%重新初始化暂停中图分类号结束调用相应算法训练BP网络% [净额],列车=(净额,P,T);暂停中图分类号对BP网络进行仿真%a = sim(NET,p);%计算仿真误差e = a;MSE=MSE(e)暂停中图分类号%绘制匹配结果曲线关闭所有;图(p,a,p,t,+,p,p,p(2),“,”;暂停;中图分类号回音通过采用两种不同的训练算法,我们可以得到如图1和图2所示的两种拟合结果。

MATLAB程序代码BP神经网络的设计实例

MATLAB程序代码BP神经网络的设计实例

MATLAB 程序代码--BP 神经网络的设计实例例 1 采用动量梯度下降算法训练BP 网络。

训练样本定义如下:输入矢量为p =[-1 -2 3 1-1 1 5 -3]目标矢量为t = [-1 -1 1 1]解:本例的MA TLAB 程序如下:close allclearecho on clc% NEWFF ——生成一个新的前向神经网络% TRAIN ——对BP 神经网络进行训练% SIM ——对BP 神经网络进行仿真pause% 敲任意键开始clc% 定义训练样本% P 为输入矢量P=[-1, -2, 3, 1; -1, 1, 5,-3];% T 为目标矢量T=[-1, -1, 1, 1];pause; clc% 创建一个新的前向神经网络net=newff(minmax(P),[3,1],{'tansig','purelin'},'traingdm')% 当前输入层权值和阈值inputWeights=net.IW{1,1} inputbias=net.b{1}% 当前网络层权值和阈值layerWeights=net.LW{2,1} layerbias=net.b{2} pause clc% 设置训练参数net.trainParam.show = 50; net.trainParam.lr = 0.05; net.trainParam.mc = 0.9;n et.tra in Param.epochs = 1000;n et.tra in Param.goal = 1e-3;pauseclc% 调用TRAINGDM 算法训练BP网络[n et,tr]=trai n(n et,P,T);pauseclc% 对BP网络进行仿真A = sim( net,P)% 计算仿真误差E = T - AMSE=mse(E) pause clc echo off例2采用贝叶斯正则化算法提高BP网络的推广能力。

BP神经网络matlab详细参数

BP神经网络matlab详细参数

基于matlab BP 神经网络参数详解(1)生成BP网络=net newff PR S S SNl TF TF TFNl BTF BLF PF(,[1 2...],{ 1 2...},,,) PR:由R维的输入样本最小最大值构成的2R⨯维矩阵。

S S SNl:各层的神经元个数。

[1 2...]{ 1 2...}TF TF TFNl:各层的神经元传递函数。

BTF:训练用函数的名称。

(2)网络训练=net tr Y E Pf Af train net P T Pi Ai VV TV[,,,,,] (,,,,,,)(3)网络仿真=Y Pf Af E perf sim net P Pi Ai T[,,,,] (,,,,)BP网络的训练函数训练方法训练函数梯度下降法traingd有动量的梯度下降法traingdm自适应lr梯度下降法traingda自适应lr动量梯度下降法traingdx弹性梯度下降法trainrptraincgfFletcher-Reeves共轭梯度法Ploak-Ribiere共轭梯度法traincgpPowell-Beale共轭梯度法traincgb量化共轭梯度法trainscg拟牛顿算法trainbfg一步正割算法trainoss Levenberg-Marquardt trainlmBP网络训练参数训练参数参数介绍训练函数net.trainParam.epochs最大训练次数(缺省为10)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.goal训练要求精度(缺省为0)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.lr学习率(缺省为0.01)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.max_fail最大失败次数(缺省为5)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.min_grad最小梯度要求(缺省为1e-10)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.show显示训练迭代过程(NaN表示不显示,缺省为25)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.time最大训练时间(缺省为inf)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlm net.trainParam.mc动量因子(缺省0.9)traingdm、traingdxnet.trainParam.lr_inc学习率lr增长比(缺省为1.05)traingda、traingdxnet.trainParam.lr_dec学习率lr下降比(缺省为0.7)traingda、traingdxnet.trainParam.max_perf_inc表现函数增加最大比(缺省为1.04)traingda、traingdxnet.trainParam.delt_inc权值变化增加量(缺省为1.2)trainrpnet.trainParam.delt_dec权值变化减小量(缺省为0.5)trainrpnet.trainParam.delt0初始权值变化(缺省为0.07)trainrpnet.trainParam.deltamax权值变化最大值(缺省为50.0)trainrpnet.trainParam.searchFcn一维线性搜索方法(缺省为srchcha)traincgf、traincgp、traincgb、trainbfg、trainossnet.trainParam.sigma因为二次求导对权值trainscg调整的影响参数(缺省值5.0e-5)mbdatrainscgHessian矩阵不确定性调节参数(缺省为5.0e-7)net.trainParam.men_redtrainlm控制计算机内存/速uc度的参量,内存较大设为1,否则设为2(缺省为1)net.trainParam.mutrainlmμ的初始值(缺省为0.001)net.trainParam.mu_dectrainlmμ的减小率(缺省为0.1)net.trainParam.mu_inctrainlmμ的增长率(缺省为10)net.trainParam.mu_maxtrainlmμ的最大值(缺省为1e10)。

MATLAB程序代码 bp神经网络通用代码

MATLAB程序代码 bp神经网络通用代码

实用标准文案MATLAB程序代码--bp神经网络通用代码matlab通用神经网络代码学习了一段时间的神经网络,总结了一些经验,在这愿意和大家分享一下,希望对大家有帮助,也希望大家可以把其他神经网络的通用代码在这一起分享感应器神经网络、线性网络、BP神经网络、径向基函数网络%通用感应器神经网络。

P=[-0.5 -0.5 0.3 -0.1 -40;-0.5 0.5 -0.5 1 50];%输入向量T=[1 1 0 0 1];%期望输出plotpv(P,T);%描绘输入点图像net=newp([-40 1;-1 50],1);%生成网络,其中参数分别为输入向量的范围和神经元感应器数量hold onlinehandle=plotpc(net.iw{1},net.b{1});net.adaptparam.passes=3;for a=1:25%训练次数[net,Y,E]=adapt(net,P,T);linehandle=plotpc(net.iw{1},net.b{1},linehandle);drawnow;end%通用newlin程序%通用线性网络进行预测time=0:0.025:5;T=sin(time*4*pi);Q=length(T);P=zeros(5,Q);%P中存储信号T的前5(可变,根据需要而定)次值,作为网络输入。

精彩文档.实用标准文案P(1,2:Q)=T(1,1:(Q-1));P(2,3:Q)=T(1,1:(Q-2));P(3,4:Q)=T(1,1:(Q-3));P(4,5:Q)=T(1,1:(Q-4));P(5,6:Q)=T(1,1:(Q-5));plot(time,T)%绘制信号T曲线xlabel('时间');ylabel('目标信号');title('待预测信号');net=newlind(P,T);%根据输入和期望输出直接生成线性网络a=sim(net,P);%网络测试figure(2)plot(time,a,time,T,'+')xlabel('时间');ylabel('输出-目标+');title('输出信号和目标信号');e=T-a;figure(3)plot(time,e)hold onplot([min(time) max(time)],[0 0],'r:')%可用plot(x,zeros(size(x)),'r:')代替hold offxlabel('时间');ylabel('误差');精彩文档.实用标准文案title('误差信号');%通用BP神经网络P=[-1 -1 2 2;0 5 0 5];t=[-1 -1 1 1];net=newff(minmax(P),[3,1],{'tansig','purelin'},'traingd');%输入参数依次为:'样本P范围',[各层神经元数目],{各层传递函数},'训练函数'%训练函数traingd--梯度下降法,有7个训练参数.%训练函数traingdm--有动量的梯度下降法,附加1个训练参数mc(动量因子,缺省为0.9)%训练函数traingda--有自适应lr的梯度下降法,附加3个训练参数:lr_inc(学习率增长比,缺省为1.05;% lr_dec(学习率下降比,缺省为0.7);max_perf_inc(表现函数增加最大比,缺省为1.04)%训练函数traingdx--有动量的梯度下降法中赋以自适应lr的方法,附加traingdm和traingda的4个附加参数%训练函数trainrp--弹性梯度下降法,可以消除输入数值很大或很小时的误差,附加4个训练参数:% delt_inc(权值变化增加量,缺省为1.2);delt_dec(权值变化减小量,缺省为0.5);% delta0(初始权值变化,缺省为0.07);deltamax(权值变化最大值,缺省为50.0)% 适合大型网络%训练函数traincgf--Fletcher-Reeves共轭梯度法;训练函数traincgp--Polak-Ribiere共轭梯度法;%训练函数traincgb--Powell-Beale共轭梯度法%共轭梯度法占用存储空间小,附加1训练参数searchFcn(一维线性搜索方法,缺省为srchcha);缺少1个训练参数lr %训练函数trainscg--量化共轭梯度法,与其他共轭梯度法相比,节约时间.适合大型网络% 附加2个训练参数:sigma(因为二次求导对权值调整的影响参数,缺省为5.0e-5);% lambda(Hessian阵不确定性调节参数,缺省为5.0e-7)% 缺少1个训练参数:lr精彩文档.实用标准文案%训练函数trainbfg--BFGS拟牛顿回退法,收敛速度快,但需要更多内存,与共轭梯度法训练参数相同,适合小网络%训练函数trainoss--一步正割的BP训练法,解决了BFGS消耗内存的问题,与共轭梯度法训练参数相同%训练函数trainlm--Levenberg-Marquardt训练法,用于内存充足的中小型网络net=init(net);net.trainparam.epochs=300; %最大训练次数(前缺省为10,自trainrp后,缺省为100)net.trainparam.lr=0.05; %学习率(缺省为0.01)net.trainparam.show=50; %限时训练迭代过程(NaN表示不显示,缺省为25)net.trainparam.goal=1e-5; %训练要求精度(缺省为0)%net.trainparam.max_fail 最大失败次数(缺省为5)%net.trainparam.min_grad 最小梯度要求(前缺省为1e-10,自trainrp后,缺省为1e-6)%net.trainparam.time 最大训练时间(缺省为inf)[net,tr]=train(net,P,t); %网络训练a=sim(net,P) %网络仿真%通用径向基函数网络——%其在逼近能力,分类能力,学习速度方面均优于BP神经网络%在径向基网络中,径向基层的散步常数是spread的选取是关键%spread越大,需要的神经元越少,但精度会相应下降,spread的缺省值为1%可以通过net=newrbe(P,T,spread)生成网络,且误差为0%可以通过net=newrb(P,T,goal,spread)生成网络,神经元由1开始增加,直到达到训练精度或神经元数目最多为止%GRNN网络,迅速生成广义回归神经网络(GRNN)P=[4 5 6];T=[1.5 3.6 6.7];精彩文档.实用标准文案net=newgrnn(P,T);%仿真验证p=4.5;v=sim(net,p)%PNN网络,概率神经网络P=[0 0 ;1 1;0 3;1 4;3 1;4 1;4 3]';Tc=[1 1 2 2 3 3 3];%将期望输出通过ind2vec()转换,并设计、验证网络T=ind2vec(Tc);net=newpnn(P,T);Y=sim(net,P);Yc=vec2ind(Y)%尝试用其他的输入向量验证网络P2=[1 4;0 1;5 2]';Y=sim(net,P2);Yc=vec2ind(Y)%应用newrb()函数构建径向基网络,对一系列数据点进行函数逼近P=-1:0.1:1;T=[-0.9602 -0.5770 -0.0729 0.3771 0.6405 0.6600 0.4609...0.1336 -0.2013 -0.4344 -0.500 -0.3930 -0.1647 -0.0988...0.3072 0.3960 0.3449 0.1816 -0.0312 -0.2189 -0.3201];%绘制训练用样本的数据点plot(P,T,'r*');title('训练样本');精彩文档.实用标准文案xlabel('输入向量P');ylabel('目标向量T');%设计一个径向基函数网络,网络有两层,隐层为径向基神经元,输出层为线性神经元%绘制隐层神经元径向基传递函数的曲线p=-3:.1:3;a=radbas(p);plot(p,a)title('径向基传递函数')xlabel('输入向量p')%隐层神经元的权值、阈值与径向基函数的位置和宽度有关,只要隐层神经元数目、权值、阈值正确,可逼近任意函数%例如a2=radbas(p-1.5);a3=radbas(p+2);a4=a+a2*1.5+a3*0.5;plot(p,a,'b',p,a2,'g',p,a3,'r',p,a4,'m--')title('径向基传递函数权值之和')xlabel('输入p');ylabel('输出a');%应用newrb()函数构建径向基网络的时候,可以预先设定均方差精度eg以及散布常数sceg=0.02;sc=1; %其值的选取与最终网络的效果有很大关系,过小造成过适性,过大造成重叠性net=newrb(P,T,eg,sc);%网络测试精彩文档.实用标准文案plot(P,T,'*')xlabel('输入');X=-1:.01:1;Y=sim(net,X);hold onplot(X,Y);hold offlegend('目标','输出')%应用grnn进行函数逼近P=[1 2 3 4 5 6 7 8];T=[0 1 2 3 2 1 2 1];plot(P,T,'.','markersize',30)axis([0 9 -1 4])title('待逼近函数')xlabel('P')ylabel('T')%网络设计%对于离散数据点,散布常数spread选取比输入向量之间的距离稍小一些spread=0.7;net=newgrnn(P,T,spread);%网络测试A=sim(net,P);hold onoutputline=plot(P,A,'o','markersize',10,'color',[1 0 0]);精彩文档.实用标准文案title('检测网络')xlabel('P')ylabel('T和A')%应用pnn进行变量的分类P=[1 2;2 2;1 1]; %输入向量Tc=[1 2 3]; %P对应的三个期望输出%绘制出输入向量及其相对应的类别plot(P(1,:),P(2,:),'.','markersize',30)for i=1:3text(P(1,i)+0.1,P(2,i),sprintf('class %g',Tc(i)))endaxis([0 3 0 3]);title('三向量及其类别')xlabel('P(1,:)')ylabel('P(2,:)')%网络设计T=ind2vec(Tc);spread=1;net=newgrnn(P,T,speard);%网络测试A=sim(net,P);Ac=vec2ind(A);%绘制输入向量及其相应的网络输出plot(P(1,:),P(2,:),'.','markersize',30)精彩文档.实用标准文案for i=1:3text(P(1,i)+0.1,P(2,i),sprintf('class %g',Ac(i)))endaxis([0 3 0 3]);title('网络测试结果')xlabel('P(1,:)')ylabel('P(2,:)')P=[13, 0, 1.119, 1, 26.3;22, 0, 1.135, 1, 26.3;-15, 0, 0.9017, 1, 20.4;-30, 0, 0.9172, 1, 26.7;24,0,1.238,0.9704,28.2;3,24,1.119,1,26.3;0,52,1.089,1,26.3;0,-73,1.0889,1,26.3;1,28,0.8748,1,2 6.3;-1,-39,1.1168,1,26.7;-2, 0, 1.495, 1, 26.3;0, -1, 1.438, 1, 26.3;4, 1,0.4964,0.9021, 26.3;3, -1, 0.5533, 1.2357, 26.7;-5, 0, 1.7368, 1, 26.7;1, 0, 1.1045, 0.0202,26.3;-2, 0, 1.1168, 1.3764, 26.7;-3, -1, 1.1655, 1.4418,27.5;3, 2, 1.0875, 0.748, 27.5;-3, 0, 1.1068, 2.2092, 26.3;4, 1, 0.9017, 1, 13.7;3, 2, 0.9017, 1, 14.9;-3, 1, 0.9172, 1, 13.7;-2, 0, 1.0198, 1.0809, 16.1;0, 1, 0.9172, 1, 13.7]T=[1, 0, 0, 0, 0 ;1, 0, 0, 0, 0 ;1, 0, 0, 0, 0 ;1, 0, 0, 0, 0 ;1, 0, 0, 0, 0;0, 1, 0, 0, 0;0, 1, 0, 0, 0;0, 1, 0, 0, 0;0, 1, 0, 0, 0;0, 1, 0, 0, 0;0, 0, 1, 0, 0;0, 0, 1, 0, 0;0, 0, 1, 0, 0;0, 0, 1, 0, 0;0, 0, 1, 0, 0;0, 0, 0, 1, 0 ;0, 0, 0, 1, 0 ;0, 0, 0, 1, 0 ;0, 0, 0, 1, 0 ;0, 0, 0, 1, 0 ;0, 0, 0, 0, 1;0, 0, 0, 0, 1;0, 0, 0, 0, 1;0, 0, 0, 0, 1;0, 0, 0, 0, 1 ];%期望输出plotpv(P,T);%描绘输入点图像精彩文档.。

BP神经网络matlab详细参数

BP神经网络matlab详细参数
BP 网络训练参数
trainbfg trainoss trainlm
参数介绍 训练函数
训练参数
net.trainParam.epochs
最大训练次数(缺省 traingd 、 traingdm 、 为 10) traingda 、 traingdx 、 trainrp 、 traincgf 、 traincgp 、 traincgb 、 trainscg 、 trainbfg 、 trainoss、trainlm
net.trainParam.deltama x net.trainParam.searchF cn
权值变化最大值(缺 trainrp 省为 50.0) 一 维 线 性 搜 索 方 法 traincgf 、 traincgp 、 (缺省为 srchcha) traincgb 、 trainbfg 、 trainoss
net.trainParam.show
显 示 训 练 迭 代 过 程 traingd 、 traingdm 、 (NaN 表示不显示, traingda 、 traingdx 、 缺省为 25) trainrp 、 traincgf 、 traincgp 、 traincgb 、 trainscg 、 trainbfg 、 trainoss、trainlm
net.trainParam.lr
学习率 (缺省为 0.01) traingd 、 traingdm 、 traingda 、 traingdx 、 trainrp 、 traincgf 、 traincgp 、 traincgb 、 trainscg 、 trainbfg 、
trainoss、trainlm
net.trainParam.time
最大训练时间(缺省 traingd 、 traingdm 、 为 inf) traingda 、 traingdx 、 trainrp 、 traincgf 、

基于遗传算法的BP神经网络MATLAB代码

基于遗传算法的BP神经网络MATLAB代码

用遗传算法优化BP神经网络的Matlab编程实例(转)由于BP网络的权值优化是一个无约束优化问题,而且权值要采用实数编码,所以直接利用Matlab遗传算法工具箱。

以下贴出的代码是为一个19输入变量,1个输出变量情况下的非线性回归而设计的,如果要应用于其它情况,只需改动编解码函数即可。

程序一:GA训练BP权值的主函数function net=GABPNET(XX,YY)%--------------------------------------------------------------------------% GABPNET.m% 使用遗传算法对BP网络权值阈值进行优化,再用BP算法训练网络%--------------------------------------------------------------------------%数据归一化预处理nntwarn offXX=[1:19;2:20;3:21;4:22]';YY=[1:4];XX=premnmx(XX);YY=premnmx(YY);YY%创建网络net=newff(minmax(XX),[19,25,1],{'tansig','tansig','purelin'},'tra inlm');%下面使用遗传算法对网络进行优化P=XX;T=YY;R=size(P,1);S2=size(T,1);S1=25;%隐含层节点数S=R*S1+S1*S2+S1+S2;%遗传算法编码长度aa=ones(S,1)*[-1,1];popu=50;%种群规模save data2 XX YY % 是将 xx,yy 二个变数的数值存入 data2 这个MAT-file,initPpp=initializega(popu,aa,'gabpEval');%初始化种群gen=100;%遗传代数%下面调用gaot工具箱,其中目标函数定义为gabpEval[x,endPop,bPop,trace]=ga(aa,'gabpEval',[],initPpp,[1e-6 11],'maxGenTerm',gen,...'normGeomSelect',[0.09],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 gen 3]);%绘收敛曲线图figure(1)plot(trace(:,1),1./trace(:,3),'r-');hold onplot(trace(:,1),1./trace(:,2),'b-');xlabel('Generation');ylabel('Sum-Squared Error');figure(2)plot(trace(:,1),trace(:,3),'r-');hold onplot(trace(:,1),trace(:,2),'b-');xlabel('Generation');ylabel('Fittness');%下面将初步得到的权值矩阵赋给尚未开始训练的BP网络[W1,B1,W2,B2,P,T,A1,A2,SE,val]=gadecod(x);net.LW{2,1}=W1;net.LW{3,2}=W2;net.b{2,1}=B1;net.b{3,1}=B2;XX=P;YY=T;%设置训练参数net.trainParam.show=1;net.trainParam.lr=1;net.trainParam.epochs=50;net.trainParam.goal=0.001;%训练网络net=train(net,XX,YY);程序二:适应值函数function [sol, val] = gabpEval(sol,options)% val - the fittness of this individual% sol - the individual, returned to allow for Lamarckian evolution % options - [current_generation]load data2nntwarn offXX=premnmx(XX);YY=premnmx(YY);P=XX;T=YY;R=size(P,1);S2=size(T,1);S1=25;%隐含层节点数S=R*S1+S1*S2+S1+S2;%遗传算法编码长度for i=1:S,x(i)=sol(i);end;[W1, B1, W2, B2, P, T, A1, A2, SE, val]=gadecod(x);程序三:编解码函数function [W1, B1, W2, B2, P, T, A1, A2, SE, val]=gadecod(x)load data2nntwarn offXX=premnmx(XX);YY=premnmx(YY);P=XX;T=YY;R=size(P,1);S2=size(T,1);S1=25;%隐含层节点数S=R*S1+S1*S2+S1+S2;%遗传算法编码长度% 前R*S1个编码为W1for i=1:S1,for k=1:R,W1(i,k)=x(R*(i-1)+k);endend% 接着的S1*S2个编码(即第R*S1个后的编码)为W2for i=1:S2,for k=1:S1,W2(i,k)=x(S1*(i-1)+k+R*S1);endend% 接着的S1个编码(即第R*S1+S1*S2个后的编码)为B1for i=1:S1,B1(i,1)=x((R*S1+S1*S2)+i);end% 接着的S2个编码(即第R*S1+S1*S2+S1个后的编码)为B2for i=1:S2,B2(i,1)=x((R*S1+S1*S2+S1)+i);end% 计算S1与S2层的输出A1=tansig(W1*P,B1);A2=purelin(W2*A1,B2);% 计算误差平方和SE=sumsqr(T-A2);val=1/SE; % 遗传算法的适应值想运行程序,直接在代码窗口输入GABPNET即可。

BP神经网络数据分类matlab程序代码

BP神经网络数据分类matlab程序代码

BP神经网络数据分类——语音信号特征分类MatLab程序代码%% 清空环境变量clcclear%% 训练数据预测数据提取及归一化%下载四类语音信号load data1c1load data2c2load data3c3load data4c4%四个特征信号矩阵合成一个矩阵data(1:500,:)=c1(1:500,:);data(501:1000,:)=c2(1:500,:);data(1001:1500,:)=c3(1:500,:);data(1501:2000,:)=c4(1:500,:);%从1到2000间随机排序k=rand(1,2000);[m,n]=sort(k);%输入输出数据input=data(:,2:25);output1 =data(:,1); %把输出从1维变成4维for i=1:2000switch output1(i)case 1output(i,:)=[1 0 0 0];case 2output(i,:)=[0 1 0 0];case 3output(i,:)=[0 0 1 0];case 4output(i,:)=[0 0 0 1];endend%随机提取1500个样本为训练样本,500个样本为预测样本input_train=input(n(1:1500),:)'; output_train=output(n(1:1500),:)'; input_test=input(n(1501:2000),:)'; output_test=output(n(1501:2000),:)';%输入数据归一化[inputn,inputps]=mapminmax(input_trai n);%% 网络结构初始化innum=24;midnum=25;outnum=4;%权值初始化w1=rands(midnum,innum);b1=rands(midnum,1);w2=rands(midnum,outnum);b2=rands(outnum,1);w2_1=w2;w2_2=w2_1;w1_1=w1;w1_2=w1_1;b1_1=b1;b1_2=b1_1;b2_1=b2;b2_2=b2_1;%学习率xite=0.1alfa=0.01;%% 网络训练for ii=1:10E(ii)=0;for i=1:1:1500%% 网络预测输出x=inputn(:,i);% 隐含层输出for j=1:1:midnumI(j)=inputn(:,i)'*w1(j,:)'+b1(j);Iout(j)=1/(1+exp(-I(j)));end% 输出层输出yn=w2'*Iout'+b2;%% 权值阀值修正%计算误差e=output_train(:,i)-yn;E(ii)=E(ii)+sum(abs(e));%计算权值变化率dw2=e*Iout;db2=e';for j=1:1:midnumS=1/(1+exp(-I(j)));FI(j)=S*(1-S);endfor k=1:1:innumfor j=1:1:midnumdw1(k,j)=FI(j)*x(k)*(e(1)*w2(j,1)+e(2) *w2(j,2)+e(3)*w2(j,3)+e(4)*w2(j,4));db1(j)=FI(j)*(e(1)*w2(j,1)+e(2)*w2(j,2) +e(3)*w2(j,3)+e(4)*w2(j,4));endendw1=w1_1+xite*dw1';b1=b1_1+xite*db1';w2=w2_1+xite*dw2';b2=b2_1+xite*db2';w1_2=w1_1;w1_1=w1;w2_2=w2_1;w2_1=w2;b1_2=b1_1;b1_1=b1;b2_2=b2_1;b2_1=b2;endend%% 语音特征信号分类inputn_test=mapminmax('apply',input_te st,inputps);for ii=1:1for i=1:500%1500%隐含层输出for j=1:1:midnumI(j)=inputn_test(:,i)'*w1(j,:)'+b1(j);Iout(j)=1/(1+exp(-I(j)));endfore(:,i)=w2'*Iout'+b2;endend%% 结果分析%根据网络输出找出数据属于哪类for i=1:500output_fore(i)=find(fore(:,i)==max(fore( :,i)));end%BP网络预测误差error=output_fore-output1(n(1501:2000) )'; %画出预测语音种类和实际语音种类的分类图figure(1)plot(output_fore,'r')hold onplot(output1(n(1501:2000))','b') legend('预测语音类别','实际语音类别')%画出误差图figure(2)plot(error)title('BP网络分类误差','fontsize',12) xlabel('语音信号','fontsize',12)ylabel('分类误差','fontsize',12)%print -dtiff -r600 1-4k=zeros(1,4);%找出判断错误的分类属于哪一类for i=1:500if error(i)~=0[b,c]=max(output_test(:,i));switch ccase 1k(1)=k(1)+1;case 2k(2)=k(2)+1;case 3k(3)=k(3)+1;case 4k(4)=k(4)+1;endendend%找出每类的个体和kk=zeros(1,4);for i=1:500[b,c]=max(output_test(:,i));switch ccase 1kk(1)=kk(1)+1;case 2kk(2)=kk(2)+1;case 3kk(3)=kk(3)+1;case 4kk(4)=kk(4)+1;endend%正确率rightridio=(kk-k)./kk。

BP神经网络的MATLAB语法介绍

BP神经网络的MATLAB语法介绍

BP神经网络的MATLAB语法介绍BP神经网络(Back Propagation Neural Network)是一种常用的人工神经网络算法,其目的是通过反向传播算法来训练网络模型,实现模式识别和函数逼近等任务。

在MATLAB中,可以使用Neural Network Toolbox来实现BP神经网络模型的构建和训练。

本文将介绍BP神经网络的MATLAB语法,包括网络的构建、训练、预测和模型评估等方面。

一、网络构建1.网络结构定义在MATLAB中,可以使用feedforwardnet函数来定义BP神经网络的结构。

该函数有两个参数,第一个参数是一个向量,表示每一层的节点数;第二个参数是一个向量,表示每一层的传输函数。

例如,下面的代码定义了一个具有2个输入节点、10个隐藏节点和1个输出节点的BP神经网络:```net = feedforwardnet([2, 10, 1]);```2.网络参数初始化网络参数初始化可以使用init函数,其参数是一个BP神经网络对象。

例如,下面的代码将使用init函数来初始化上一步中定义的网络对象:```net = init(net);```二、训练网络1.数据准备在训练BP神经网络之前,需要将数据集划分为输入和输出,然后进行数据归一化处理。

在MATLAB中,可以使用mat2cell函数将数据集划分为输入和输出集合,使用mapminmax函数来归一化数据。

例如,下面的代码将数据集划分为输入集合和输出集合,并进行数据归一化处理:```inputs = mat2cell(data(:, 1:end-1)', size(data, 2)-1,ones(size(data, 1), 1));outputs = mat2cell(data(:, end)', ones(size(data, 1), 1), 1);[input, inputPS] = mapminmax(cat(2, inputs{:}));[output, outputPS] = mapminmax(cat(2, outputs{:}));```2.训练参数设置在训练BP神经网络之前,需要设置一些训练参数,例如训练算法和最大训练次数。

BP神经网络matlab详细参数

BP神经网络matlab详细参数

BP神经网络matlab详细参数基于matlab BP 神经网络参数详解(1)生成BP 网络(,[1 2...],{ 1 2...},,,)net newff PR S S SNl TF TF TFNl BTF BLF PF =PR :由R 维的输入样本最小最大值构成的2R ?维矩阵。

[1 2...]S S SNl :各层的神经元个数。

{ 1 2...}TF TF TFNl :各层的神经元传递函数。

BTF :训练用函数的名称。

(2)网络训练[,,,,,] (,,,,,,)net tr Y E Pf Af train net P T Pi Ai VV TV =(3)网络仿真[,,,,] (,,,,)Y Pf Af E perf sim net P Pi Ai T =BP 网络的训练函数训练方法训练函数梯度下降法traingd 有动量的梯度下降法 traingdm 自适应lr 梯度下降法traingda自适应lr 动量梯度下降法 traingdx 弹性梯度下降法 trainrpFletcher-Reeves 共轭梯度法traincgfPloak-Ribiere 共轭梯度法traincgp Powell-Beale 共轭梯度法traincgb 量化共轭梯度法trainscg拟牛顿算法trainbfg一步正割算法trainoss Levenberg-Marquardt trainlmBP网络训练参数训练参数参数介绍训练函数net.trainParam.epochs最大训练次数(缺省traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.goal训练要求精度(缺省为0)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.lr学习率(缺省为0.01)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.max_fail最大失败次数(缺省为5)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.min_grad最小梯度要求(缺省为1e-10)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.show显示训练迭代过程(NaN表示不显示,traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlmnet.trainParam.time最大训练时间(缺省为inf)traingd、traingdm、traingda、traingdx、trainrp、traincgf、traincgp、traincgb、trainscg、trainbfg、trainoss、trainlm net.trainParam.mc动量因子(缺省0.9)traingdm、traingdxnet.trainParam.lr_inc学习率lr增长比(缺省为1.05)traingda、traingdxnet.trainParam.lr_dec学习率lr下降比(缺省为0.7)traingda、traingdxnet.trainParam.max_perf_inc表现函数增加最大比(缺省为1.04)traingda、traingdxnet.trainParam.delt_inc权值变化增加量(缺省为1.2)trainrpnet.trainParam.delt_de权值变化减小量(缺省为0.5)trainrpnet.trainParam.delt0初始权值变化(缺省为0.07)trainrpnet.trainParam.deltamax权值变化最大值(缺省为50.0)trainrpnet.trainParam.searchFcn一维线性搜索方法(缺省为srchcha)traincgf、traincgp、traincgb、trainbfg、trainossnet.trainParam.sigma因为二次求导对权值trainscg调整的影响参数(缺省值5.0e-5)/doc/c415767906.html,mbdatrainscgHessian矩阵不确定性调节参数(缺省为5.0e-7)net.trainParam.men_redtrainlm控制计算机内存/速度的参量,内存较大设为1,否则设为2 (缺省为1)net.trainParam.mu trainlmμ的初始值(缺省为0.001)net.trainParam.mu_dec trainlmμ的减小率(缺省为0.1)net.trainParam.mu_inc trainlmμ的增长率(缺省为10)net.trainParam.mu_max trainlmμ的最大值(缺省为1e10)。

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BP神经网络数据分类matlab程序代码BP神经网络数据分类
%把输出从1维变成4维
——语音信号特征分类 for i=1:2000
switch output1(i)
MatLab程序代码 case 1
output(i,:)=[1 0 0 0]; %% 清空环境变量
case 2 clc
output(i,:)=[0 1 0 0]; clear
case 3
output(i,:)=[0 0 1 0]; %% 训练数据预测数据提取及归一化
case 4
output(i,:)=[0 0 0 1]; %下载四类语音信号
end load data1 c1
end load data2 c2
load data3 c3
%随机提取1500个样本为训练样本,load data4 c4
500个样本为预测样本
input_train=input(n(1:1500),:)'; %四个特征信号矩阵合成一个矩阵
output_train=output(n(1:1500),:)'; data(1:500,:)=c1(1:500,:);
input_test=input(n(1501:2000),:)'; data(501:1000,:)=c2(1:500,:); output_test=output(n(1501:2000),:)'; data(1001:1500,:)=c3(1:500,:);
data(1501:2000,:)=c4(1:500,:); %输入数据归一化
[inputn,inputps]=mapminmax(input_trai%从1到2000间随机排序
n); k=rand(1,2000);
[m,n]=sort(k);
%% 网络结构初始化
innum=24; %输入输出数据
midnum=25; input=data(:,2:25);
outnum=4; output1 =data(:,1);
%权值初始化 %计算误差
w1=rands(midnum,innum); e=output_train(:,i)-yn;
b1=rands(midnum,1); E(ii)=E(ii)+sum(abs(e)); w2=rands(midnum,outnum);
b2=rands(outnum,1); %计算权值变化率
dw2=e*Iout; w2_1=w2;w2_2=w2_1; db2=e';
w1_1=w1;w1_2=w1_1;
b1_1=b1;b1_2=b1_1; for j=1:1:midnum b2_1=b2;b2_2=b2_1; S=1/(1+exp(-
I(j)));
FI(j)=S*(1-S); %学习率 end
xite=0.1 for k=1:1:innum alfa=0.01; for j=1:1:midnum
dw1(k,j)=FI(j)*x(k)*(e(1)*w2(j,1)+e(2)%% 网络训练
*w2(j,2)+e(3)*w2(j,3)+e(4)*w2(j,4)); for ii=1:10
E(ii)=0;
db1(j)=FI(j)*(e(1)*w2(j,1)+e(2)*w2(j,2) for i=1:1:1500
+e(3)*w2(j,3)+e(4)*w2(j,4)); %% 网络预测输出
end x=inputn(:,i);
end % 隐含层输出
for j=1:1:midnum
w1=w1_1+xite*dw1'; I(j)=inputn(:,i)'*w1(j,:)'+b1(j);
b1=b1_1+xite*db1'; Iout(j)=1/(1+exp(-I(j)));
w2=w2_1+xite*dw2'; end
b2=b2_1+xite*db2'; % 输出层输出
w1_2=w1_1;w1_1=w1;
yn=w2'*Iout'+b2;
w2_2=w2_1;w2_1=w2;
b1_2=b1_1;b1_1=b1;
%% 权值阀值修正 b2_2=b2_1;b2_1=b2;
end %画出预测语音种类和实际语音种类end 的分类图
figure(1)
%% 语音特征信号分类 plot(output_fore,'r')
inputn_test=mapminmax('apply',input_tehold on
st,inputps); plot(output1(n(1501:2000))','b')
legend('预测语音类别','实际语音类别') for ii=1:1
for i=1:500%1500 %画出误差图
%隐含层输出 figure(2)
for j=1:1:midnum plot(error)
title('BP网络分类误差','fontsize',12)
I(j)=inputn_test(:,i)'*w1(j,:)'+b1(j); xlabel('语音信号','fontsize',12) Iout(j)=1/(1+exp(-I(j)));
ylabel('分类误差','fontsize',12) end
%print -dtiff -r600 1-4 fore(:,i)=w2'*Iout'+b2;
end
k=zeros(1,4); end
%找出判断错误的分类属于哪一类
for i=1:500 %% 结果分析
if error(i)~=0 %根据网络输出找出数据属于哪类
[b,c]=max(output_test(:,i));
for i=1:500
switch c
case 1 output_fore(i)=find(fore(:,i)==max(fore(
k(1)=k(1)+1;
:,i)));
case 2 end
k(2)=k(2)+1;
case 3 %BP网络预测误差 k(3)=k(3)+1;
error=output_fore-output1(n(1501:2000) case 4 )'; k(4)=k(4)+1;
end
end
end
%找出每类的个体和
kk=zeros(1,4);
for i=1:500
[b,c]=max(output_test(:,i));
switch c
case 1
kk(1)=kk(1)+1;
case 2
kk(2)=kk(2)+1;
case 3
kk(3)=kk(3)+1;
case 4
kk(4)=kk(4)+1;
end
end
%正确率
rightridio=(kk-k)./kk。

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