BP神经网络算法原理入门-bp神经网络模型详解-bp神经网络代码实现matlab...
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发布时间：2024-09-25 17:30
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-03 05:40
一、什么是BP神经网络
1.1.BP神经网络原理
bp神经网络全称为Back Propagation Neural Network，简称为BPNN。
BP神经网络的原理就像下面的图一样，模仿人的大脑的原理，把看到的东西作为输入，然后经过大脑，最后作为输出。
1.2.BP神经网络结构
BP神经网络在这个思想下，构造了下面的数学模型：
这是一个只有一个隐层的BP神经网络(加上输入层、输出层，称为三层BP神经网络)，
BP神经网络也可以有多个隐层，多层的BP神经网络结构图如下：
多个隐层的BP神经网络的数学表达式进行套娃就可以了，
学习时先用三层的进行理解，因为三层的使用得较多。
二、BP神经网络如何训练
2.1.BP神经网络的误差函数
BP使用均方差函数来评估网络的误差，它的公式如下：
m,k分别是样本个数与输出变量个数。误差越小，说明模型越好。
2.2.梯度下降算法训练BP神经网络
BP神经网络可以使用梯度下降算法进行训练，梯度下降算法就是先初始化BP神经网络的参数w,b,然后不断地往负梯度方向调整，使得模型的误差越来越小，最后求得最优解：
梯度下降算法需要使用参数在误差函数中的梯度，BP神经网络梯度公式如下：
MARK一下，后面我们会用到这条公式来实现代码。如果公式不太明白，可以看原文《 BP神经网络的梯度公式推导(三层结构)》中的推导，了解了推导过程就比较清楚了。
三、如何用Matlab来实现BP神经网络
matlab提供了一个工具箱来实现BP神经网络，bp神经网络模型matlab工具箱还提供了非常多的训练算法，不过默认一般使用trainlm算法。BP神经网络matlab代码示例如下：
运行后得到的结果如下：
在代码中我们用到newff函数，train函数，sim函数，具体的意义可以参考
matlab-BP神经网络工具箱-newff、train、sim详解
四、如何自己写代码实现一个BP神经网络
如果不想借助matlab工具箱，还可以自己写代码实现BP神经网络,这就需要用到梯度下降法与上面的梯度公式，具体代码如下：
代码运行后的结果如下：
可以看到结果拟合得非常好。
理解完上面的代码，基本也就学会BP神经网络了。
热心网友
时间：2024-10-03 05:33
一、什么是BP神经网络
1.1.BP神经网络原理
bp神经网络全称为Back Propagation Neural Network，简称为BPNN。
BP神经网络的原理就像下面的图一样，模仿人的大脑的原理，把看到的东西作为输入，然后经过大脑，最后作为输出。
1.2.BP神经网络结构
BP神经网络在这个思想下，构造了下面的数学模型：
这是一个只有一个隐层的BP神经网络(加上输入层、输出层，称为三层BP神经网络)，
BP神经网络也可以有多个隐层，多层的BP神经网络结构图如下：
多个隐层的BP神经网络的数学表达式进行套娃就可以了，
学习时先用三层的进行理解，因为三层的使用得较多。
二、BP神经网络如何训练
2.1.BP神经网络的误差函数
BP使用均方差函数来评估网络的误差，它的公式如下：
m,k分别是样本个数与输出变量个数。误差越小，说明模型越好。
2.2.梯度下降算法训练BP神经网络
BP神经网络可以使用梯度下降算法进行训练，梯度下降算法就是先初始化BP神经网络的参数w,b,然后不断地往负梯度方向调整，使得模型的误差越来越小，最后求得最优解：
梯度下降算法需要使用参数在误差函数中的梯度，BP神经网络梯度公式如下：
MARK一下，后面我们会用到这条公式来实现代码。如果公式不太明白，可以看原文《 BP神经网络的梯度公式推导(三层结构)》中的推导，了解了推导过程就比较清楚了。
三、如何用Matlab来实现BP神经网络
matlab提供了一个工具箱来实现BP神经网络，bp神经网络模型matlab工具箱还提供了非常多的训练算法，不过默认一般使用trainlm算法。BP神经网络matlab代码示例如下：
运行后得到的结果如下：
在代码中我们用到newff函数，train函数，sim函数，具体的意义可以参考
matlab-BP神经网络工具箱-newff、train、sim详解
四、如何自己写代码实现一个BP神经网络
如果不想借助matlab工具箱，还可以自己写代码实现BP神经网络,这就需要用到梯度下降法与上面的梯度公式，具体代码如下：
代码运行后的结果如下：
可以看到结果拟合得非常好。
理解完上面的代码，基本也就学会BP神经网络了。
