遗传算法神经网络
① 遗传算法优化概率神经网络的matlab代码
原理大概是,设置一个初始种群,种群里的个体就是平滑因子,经过遗传算法的选择、交叉、变异后,逐渐找到一个最佳的spread,即为最终结果。
附件是一个GA-BP算法的程序,虽然不同,但是原理是相近的,可以参考。
遗传算法的基本运算过程如下:
a)初始化:设置进化代数计数器t=0,设置最大进化代数T,随机生成M个个体作为初始群体P(0)。
b)个体评价:计算群体P(t)中各个个体的适应度。
c)选择运算:将选择算子作用于群体。选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。选择操作是建立在群体中个体的适应度评估基础上的。
d)交叉运算:将交叉算子作用于群体。遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。
e)变异运算:将变异算子作用于群体。即是对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。
群体P(t)经过选择、交叉、变异运算之后得到下一代群体P(t+1)。
f)终止条件判断:若t=T,则以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出,终止计算。
② matlab的遗传算法 如何调用已经训练好的神经网络输出
遗传算法优化的BP神经网络建模借鉴别人的程序做出的仿真,最近才有时间整理。
目标:
对y=x1^2+x2^2非线性系统进行建模,用1500组数据对网络进行构建网络,500组数据测试网络。由于BP神经网络初始神经元之间的权值和阈值一般随机选择,因此容易陷入局部最小值。本方法使用遗传算法优化初始神经元之间的权值和阈值,并对比使用遗传算法前后的效果。
步骤:
未经遗传算法优化的BP神经网络建模
1、 随机生成2000组两维随机数(x1,x2),并计算对应的输出y=x1^2+x2^2,前1500组数据作为训练数据input_train,后500组数据作为测试数据input_test。并将数据存储在data中待遗传算法中使用相同的数据。
2、 数据预处理:归一化处理。
3、 构建BP神经网络的隐层数,次数,步长,目标。
4、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net。
5、 用测试数据input_test测试神经网络,并将预测的数据反归一化处理。
6、 分析预测数据与期望数据之间的误差。
遗传算法优化的BP神经网络建模
1、 读取前面步骤中保存的数据data;
2、 对数据进行归一化处理;
3、 设置隐层数目;
4、 初始化进化次数,种群规模,交叉概率,变异概率
5、 对种群进行实数编码,并将预测数据与期望数据之间的误差作为适应度函数;
6、 循环进行选择、交叉、变异、计算适应度操作,直到达到进化次数,得到最优的初始权值和阈值;
7、 将得到最佳初始权值和阈值来构建BP神经网络;
8、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net;
9、 用测试数据input_test测试神经网络,并将预测的数据反归一化处理;
10、 分析预测数据与期望数据之间的误差。
③ 神经网络和遗传算法有什么关系
遗传算法是一种智能优化算法,神经网络是人工智能算法的一种。
可以将遗传算法用于神经网络的参数优化中。
④ 关于遗传算法,模糊数学,神经网络三种数学的区别和联系
楼上说的不错,只是你说的这三项里,只有模糊数学是数学的一个分支,遗传算法和神经网络都属于智能计算方法,不属于数学的一个分支,是涉及到多门学科的一类计算方法。
⑤ 什么时候使用遗传算法 vs 什么时候使用神经网络
一个遗传算法 ( GA ) 搜索技术用于计算找到精确或近似优化和搜索问题的解决方案。神经网络是非线性统计数据建模工具。可以用来建模输入和输出之间复杂的关系,或者为数据中的查找模式 。当有一个条目的数量在不同的类中,神经网络可以"学习"分类项还没有"看见"之前。 比如,人脸识别,语音识别。遗传算法可以执行定向搜索解决方案的空间。比如:查找两点之间的最短路径。
⑥ 神经网络算法 遗传算法 模糊算法 哪个好
没有哪种算法更好的说法,因为每种算法都有自己的优势。只能说某种算法在处理某种问题时,效果更好更合适。
神经网络不能说是一种算法,它是一种数学网络结构,各神经元的权值、阈值是用某种训练算法计算出来的。神经网络适用于非线性系统,可用于难以用数学表达式来描述的系统。
遗传算法在全局寻优问题上效果很好,因其收敛速度较快,且不易陷入局部极小点。其中实数编码法适合与神经网络结合,例如GA-BP神经网络。
模糊算法可将一些难以量化的参数模糊处理,并且算法较简单,尤其是适用于专家经验占主要地位的系统,因为添加一条专家经验只需往规则库里添加一条语句即可。用这种算法要注意区间不能划得太宽,否则算法太不精确。
⑦ 关于神经网络,蚁群算法和遗传算法
神经网络并行性和自适应性很强,应用领域很广,在任何非线性问题中都可以应用,如控制、信息、预测等各领域都能应用。
蚁群算法最开始应用于TSP问题,获得了成功,后来又广泛应用于各类组合优化问题。但是该算法理论基础较薄弱,算法收敛性都没有得到证明,很多参数的设定也仅靠经验,实际效果也一般,使用中也常常早熟。
遗传算法是比较成熟的算法,它的全局寻优能力很强,能够很快地趋近较优解。主要应用于解决组合优化的NP问题。
这三种算法可以相互融合,例如GA可以优化神经网络初始权值,防止神经网络训练陷入局部极小且加快收敛速度。蚁群算法也可用于训练神经网络,但一定要使用优化后的蚁群算法,如最大-最小蚁群算法和带精英策略。
⑧ 遗传算法跟神经网络之间是什么关系
神经网络的设计要用到遗传算法,遗传算法在神经网络中的应用主要反映在3个方面:网络的学习,网络的结构设计,网络的分析。
1.遗传算法在网络学习中的应用
在神经网络中,遗传算法可用于网络的学习。这时,它在两个方面起作用
(1)学习规则的优化
用遗传算法对神经网络学习规则实现自动优化,从而提高学习速率。
(2)网络权系数的优化
用遗传算法的全局优化及隐含并行性的特点提高权系数优化速度。
2.遗传算法在网络设计中的应用
用遗传算法设计一个优秀的神经网络结构,首先是要解决网络结构的编码问题;然后才能以选择、交叉、变异操作得出最优结构。编码方法主要有下列3种:
(1)直接编码法
这是把神经网络结构直接用二进制串表示,在遗传算法中,“染色体”实质上和神经网络是一种映射关系。通过对“染色体”的优化就实现了对网络的优化。
(2)参数化编码法
参数化编码采用的编码较为抽象,编码包括网络层数、每层神经元数、各层互连方式等信息。一般对进化后的优化“染色体”进行分析,然后产生网络的结构。
(3)繁衍生长法
这种方法不是在“染色体”中直接编码神经网络的结构,而是把一些简单的生长语法规则编码入“染色体”中;然后,由遗传算法对这些生长语法规则不断进行改变,最后生成适合所解的问题的神经网络。这种方法与自然界生物地生长进化相一致。
3.遗传算法在网络分析中的应用
遗传算法可用于分析神经网络。神经网络由于有分布存储等特点,一般难以从其拓扑结构直接理解其功能。遗传算法可对神经网络进行功能分析,性质分析,状态分析。
遗传算法虽然可以在多种领域都有实际应用,并且也展示了它潜力和宽广前景;但是,遗传算法还有大量的问题需要研究,目前也还有各种不足。首先,在变量多,取值范围大或无给定范围时,收敛速度下降;其次,可找到最优解附近,但无法精确确定最扰解位置;最后,遗传算法的参数选择尚未有定量方法。对遗传算法,还需要进一步研究其数学基础理论;还需要在理论上证明它与其它优化技术的优劣及原因;还需研究硬件化的遗传算法;以及遗传算法的通用编程和形式等。
⑨ BP算法、BP神经网络、遗传算法、神经网络这四者之间的关系
这四个都属于人工智能算法的范畴。其中BP算法、BP神经网络和神经网络
属于神经网络这个大类。遗传算法为进化算法这个大类。
神经网络模拟人类大脑神经计算过程,可以实现高度非线性的预测和计算,主要用于非线性拟合,识别,特点是需要“训练”,给一些输入,告诉他正确的输出。若干次后,再给新的输入,神经网络就能正确的预测对于的输出。神经网络广泛的运用在模式识别,故障诊断中。BP算法和BP神经网络是神经网络的改进版,修正了一些神经网络的缺点。
遗传算法属于进化算法,模拟大自然生物进化的过程:优胜略汰。个体不断进化,只有高质量的个体(目标函数最小(大))才能进入下一代的繁殖。如此往复,最终找到全局最优值。遗传算法能够很好的解决常规优化算法无法解决的高度非线性优化问题,广泛应用在各行各业中。差分进化,蚁群算法,粒子群算法等都属于进化算法,只是模拟的生物群体对象不一样而已。