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bp算法python实现

发布时间: 2022-05-24 05:16:14

‘壹’ 什么是BP神经网络

BP算法的基本思想是:学习过程由信号正向传播与误差的反向回传两个部分组成;正向传播时,输入样本从输入层传入,经各隐层依次逐层处理,传向输出层,若输出层输出与期望不符,则将误差作为调整信号逐层反向回传,对神经元之间的连接权矩阵做出处理,使误差减小。经反复学习,最终使误差减小到可接受的范围。具体步骤如下:
1、从训练集中取出某一样本,把信息输入网络中。
2、通过各节点间的连接情况正向逐层处理后,得到神经网络的实际输出。
3、计算网络实际输出与期望输出的误差。
4、将误差逐层反向回传至之前各层,并按一定原则将误差信号加载到连接权值上,使整个神经网络的连接权值向误差减小的方向转化。
5、対训练集中每一个输入—输出样本对重复以上步骤,直到整个训练样本集的误差减小到符合要求为止。

‘贰’ BP算法的实现步骤

BP算法实现步骤(软件):
1)初始化
2)输入训练样本对,计算各层输出
3)计算网络输出误差
4)计算各层误差信号
5)调整各层权值
6)检查网络总误差是否达到精度要求
满足,则训练结束;不满足,则返回步骤2)
3、多层感知器(基于BP算法)的主要能力:
1)非线性映射:足够多样本->学习训练
能学习和存储大量输入-输出模式映射关系。只要能提供足够多的样本模式对供BP网络进行学习训练,它便能完成由n维输入空间到m维输出空间的非线性映射。
2)泛化:输入新样本(训练时未有)->完成正确的输入、输出映射
3)容错:个别样本误差不能左右对权矩阵的调整
4、标准BP算法的缺陷:
1)易形成局部极小(属贪婪算法,局部最优)而得不到全局最优;
2)训练次数多使得学习效率低下,收敛速度慢(需做大量运算);
3)隐节点的选取缺乏理论支持;
4)训练时学习新样本有遗忘旧样本趋势。
注3:改进算法—增加动量项、自适应调整学习速率(这个似乎不错)及引入陡度因子

‘叁’ python进行bp神经网络训练时有没有区分训练和测试样本

a=sim(net,x) 说实话我也菜鸟级别,你看一下最后这个函数能不能用: 其中“a”自己随便可以设的,其实就是个代表返回值 “net”换成你训练好的函数, “x”换成你的输入矩阵

‘肆’ sklearn怎样实现bp算法

就是把个体解码成各个参数代入bp网络中,然后将输入数据输入该网络,处理完后计算适配值,接着就是根据适配值执行遗传进化。

‘伍’ 神经网络BP算法求代码

输入节点数为3x3x5=45,输出节点数为3x3+2=11,隐节点数通过试凑法得出。

BP神经网络的Matlab代码见附件,修改节点数、增加归一化和反归一化过程即可。


BP算法,误差反向传播(Error Back Propagation, BP)算法。BP算法的基本思想是,学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成。由于多层前馈网络的训练经常采用误差反向传播算法,人们也常把将多层前馈网络直接称为BP网络。

1)正向传播:输入样本->输入层->各隐层(处理)->输出层

注1:若输出层实际输出与期望输出(教师信号)不符,则转入2)(误差反向传播过程)

2)误差反向传播:输出误差(某种形式)->隐层(逐层)->输入层

其主要目的是通过将输出误差反传,将误差分摊给各层所有单元,从而获得各层单元的误差信号,进而修正各单元的权值(其过程,是一个权值调整的过程)。

注2:权值调整的过程,也就是网络的学习训练过程(学习也就是这么的由来,权值调整)。

‘陆’ python做BP神经网络,进行数据预测,训练的输入和输出值都存在负数,为什么预测值永远为正数

因为sigmoid就是预测0到1之间的连续值。通常当二分类预测使用,你的问题是否复合二分类如果可以就把类别换成0和1就可以了,如果是做回归那就不行了,要换其他损失函数

‘柒’ BP神经网络代码用什么实现

BP算法,只是一种算法,用任何语言都能实现。
Matlab有神经网络工具箱,提供已经封装好的:网络建立函数newff、训练函数train,省去了自己编写代码的麻烦,你可以考虑。

BP(Back Propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hidden layer)和输出层(output layer)。

‘捌’ python 利用pybrain库实现的BP神经网络 算法 不会画收敛图 求助

这个神经网络只能处理分两类的的情况,这是由这个神经网络的结构决定了的。 如果想应付分多类的情况,必须对输出层作softmax处理。

‘玖’ 怎样用python构建一个卷积神经网络

用keras框架较为方便

首先安装anaconda,然后通过pip安装keras

‘拾’ 有没有用python实现的遗传算法优化BP神经网络的代码

下面是函数实现的代码部分:
clc
clear all
close all
%% 加载神经网络的训练样本 测试样本每列一个样本 输入P 输出T,T是标签
%样本数据就是前面问题描述中列出的数据
%epochs是计算时根据输出误差返回调整神经元权值和阀值的次数
load data
% 初始隐层神经元个数
hiddennum=31;
% 输入向量的最大值和最小值
threshold=[0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1];
inputnum=size(P,1); % 输入层神经元个数
outputnum=size(T,1); % 输出层神经元个数
w1num=inputnum*hiddennum; % 输入层到隐层的权值个数
w2num=outputnum*hiddennum;% 隐层到输出层的权值个数
N=w1num+hiddennum+w2num+outputnum; %待优化的变量的个数
%% 定义遗传算法参数
NIND=40; %个体数目
MAXGEN=50; %最大遗传代数
PRECI=10; %变量的二进制位数
GGAP=0.95; %代沟
px=0.7; %交叉概率
pm=0.01; %变异概率
trace=zeros(N+1,MAXGEN); %寻优结果的初始值
FieldD=[repmat(PRECI,1,N);repmat([-0.5;0.5],1,N);repmat([1;0;1;1],1,N)]; %区域描述器
Chrom=crtbp(NIND,PRECI*N); %初始种群
%% 优化
gen=0; %代计数器
X=bs2rv(Chrom,FieldD); %计算初始种群的十进制转换
ObjV=Objfun(X,P,T,hiddennum,P_test,T_test); %计算目标函数值
while gen

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