BP神经网络逼近(matlab程序)

BP神经网络逼近y=1/x，MATLAB程序

%BP神经网络逼近y=1/x;

%----------------定义必要的变量方便调试--------------------

clear;

clc;

q=8; %神经元个数

max_epoch=100000; %最大训练次数

err_goal=0.01; %期望误差最小值

alpha =0.01; %学习率

X = 1:0.5:10; %样本

D=1./X; %期望值

[m,n] = size(X); %m为输入个数，n为样本数量

l=1; %单输出

wjk = rand(l,q); %隐层到输出层的初始权值

vij = rand(q,m); %输入层到隐层的初始权值

for epoch=1:max_epoch

%-------------------------前向传播求输入--------------------

NETj=vij*X; %隐层净输入

Yj=1./(1+exp(-NETj)); %计算隐层输出

NETk=wjk*Yj; %输出层净输入

Ok=1./(1+exp(-NETk));%计算输出层输出

e=((D-Ok)*(D-Ok)')/2; %计算误差函数

E(epoch)=e;

if(e

char='达到输出误差要求学习结束'

break;

end

%-------------------反向传播调权值-------------------------------

%调整输出层权值

deltak=Ok.*(1-Ok).*(D-Ok);

wjk=wjk+alpha*deltak*Yj';

%调整隐含层权值

deltai=Yj.*(1-Yj).*(deltak'*wjk)';

vij=vij+alpha*deltai*X';

end

%-----------------取样本测试---------------------------------

Xx = 1:3:66;

D1 = 1./Xx; %期望输出

[m1,n1] = size(Xx);

NETj1=vij*Xx; %隐层净输入

Yj1=1./(1+exp(-NETj1)); %计算隐层输出

NETk1=wjk*Yj1; %输出层净输入

Ok1=1./(1+exp(-NETk1));%计算输出层输出

%-----------------------显示与绘图---------------------------------

epoch %显示样本集计算次数

Ok %显示训练集输出层输出

Ok1 %显示测试集输出层输出

subplot(2,2,1);

plot(X,D,'b-o'); %样本与期望值

title('训练集网络样本')

subplot(2,2,2);

plot(X,Ok,'b-o',X,D,'r-x');%训练集网络输出与期望值

title('训练集网络输出与期望值')

subplot(2,2,3);

plot(1:1:epoch,E,'k*'); %显示误差

title('训练集输出误差')

subplot(2,2,4);

plot(Xx,Ok1,'b-o',Xx,D1,'r-x'); %绘制样本及网络输出

title('测试集网络输出与期望值')

运行结果

当隐层神经元个数q=8时

char =

达到输出误差要求学习结束

epoch =

86197

Ok =

Columns 1 through 10

0.8717 0.7039 0.5349 0.4121 0.3313 0.2775 0.2398 0.2120 0.1908 0.1741

Columns 11 through 19

0.1608 0.1499 0.1410 0.1337 0.1276 0.1225 0.1183 0.1147 0.1117

Ok1 =

Columns 1 through 10

0.8717 0.2398 0.1410 0.1117 0.1013 0.0972 0.0956 0.0950 0.0947 0.0946

Columns 11 through 20

0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945 0.0945

Columns 21 through 22

0.0945 0.0945

当隐层神经元个数q=2时

epoch =

100000

Ok =

Columns 1 through 10

0.3222 0.3112 0.3007 0.2910 0.2821 0.2741 0.2668 0.2603 0.2546 0.2495

Columns 11 through 19

0.2451 0.2413 0.2379 0.2351 0.2326 0.2305 0.2287 0.2271 0.2258

Ok1 =

Columns 1 through 10

0.3222 0.2668 0.2379 0.2258 0.2211 0.2194 0.2187 0.2185 0.2184 0.2184

Columns 11 through 20

0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184 0.2184