matlab-实现-BP-神经网络

最近写论文用到了很多神经网络和优化算法,算是废了不少精力收集起来的,还是整理出来分享给大家,以免浪费了。

本篇以最简单的 BP神经网络开始吧

详细的实现步骤如下:

1.环境准备:清空环境变量、关闭开启的图窗、清空变量和命令行。

2.数据加载:从 "数据集.xlsx" 文件中读取数据。

3.数据分析:设定训练集占数据集比例、设定输出维度、计算样本个数、打乱数据集(如果不希望打乱数据集,可以注释相应的代码)、计算训练集样本个数和输入特征维度。

4.划分训练集和测试集:将数据集划分成训练集和测试集。

5.数据归一化:对训练集和测试集的输入和输出进行归一化处理。

6.建立模型:使用 newff 函数创建一个新的前馈神经网络。

7.设置参数:设置神经网络的训练参数,如最大迭代次数、误差阈值和学习率。

8.模型训练:使用训练集对神经网络进行训练。

9.仿真测试:使用训练好的神经网络对训练集和测试集进行预测。

10.数据反归一化:将预测结果反归一化,使其恢复到原始数据的范围。

11.绘图:输出回归图和误差直方图,计算各种评估指标,如均方根误差 (RMSE)、决定系数 (R2)、均方误差 (MSE)、剩余预测残差 (RPD)、平均绝对误差 (MAE) 及平均绝对百分比误差 (MAPE),并分别对训练集和测试集结果进行绘图,展示预测结果与真实值的对比。

这边只展示核心代码

%% 建立模型

S1 = 15; % 隐藏层节点个数

net = newff(p_train, t_train, S1);

%% 设置参数

net.trainParam.epochs = 1000; % 最大迭代次数

net.trainParam.goal = 1e-6; % 设置误差阈值

net.trainParam.lr = 0.01; % 学习率

%% 模型训练

net.trainParam.showWindow = 1; % 打开训练窗口

net = train(net, p_train, t_train); % 训练模型

%% 仿真测试

t_sim1 = sim(net, p_train);

t_sim2 = sim(net, p_test );

详细解释如下:

  1. 建立模型S1 = 15; net = newff(p_train, t_train, S1); 该部分先定义隐藏层节点个数为 15,然后使用 newff 函数创建一个新的前馈神经网络,其中 p_train 是训练集的输入数据,t_train 是训练集的目标数据,S1 是隐藏层节点的个数。

  2. 设置参数net.trainParam.epochs = 1000; net.trainParam.goal = 1e-6; net.trainParam.lr = 0.01; 设置训练参数,其中最大迭代次数为 1000,误差阈值为 1e-6,学习率为 0.01。

  3. 模型训练net.trainParam.showWindow = 1; net = train(net, p_train, t_train); 首先打开训练窗口来显示训练过程,然后使用 train 函数对神经网络进行训练,其中 net 是前馈神经网络,p_train 是训练集的输入数据,t_train 是训练集的目标数据。

  4. 仿真测试t_sim1 = sim(net, p_train); t_sim2 = sim(net, p_test); 使用训练好的神经网络对训练集和测试集进行预测,其中 sim 函数用于神经网络的预测,net 是训练好的神经网络,p_trainp_test 分别是训练集和测试集的输入数据,t_sim1t_sim2 分别是对训练集和测试集的预测结果。

完整的代码和数据见

https://github.com/dazhiwang233/matlab-implementation-of-BP-neural-networks

相关推荐
Scott9999HH1 小时前
【IIoT流量实战】蒸汽管道阀门全关却仍有流量?用 Python 实现涡街信号 FFT 频谱分析与温压全补偿积算网关,深度拆解靠谱的涡街流量计厂家硬核技术标准
开发语言·python
码智社2 小时前
AES加密原理详解及Java实现加解密实战
java·开发语言
AI云海2 小时前
python 列表、元组、集合和字典
开发语言·python
萧瑟余晖3 小时前
JDK 26 新特性详解
java·开发语言
马优晨4 小时前
Freemarker 完整讲解(后端 Java 模板引擎)
java·开发语言·freemarker·freemarker 完整讲解·freemarker模板引擎
人邮异步社区6 小时前
怎么把C语言学到精通?
c语言·开发语言
心平气和量大福大6 小时前
C#-WPF-控件-TextBox 数据绑定
开发语言·c#·wpf
ttwuai6 小时前
Cursor 生成 CRUD 后,Go 后台接口别只测 200:JWT、RBAC 和 tenant_id 怎么验
开发语言·后端·golang
এ慕ོ冬℘゜7 小时前
前端基础:什么是时间戳?JS获取时间戳三种方法与实战用途
开发语言·前端·javascript
执明wa7 小时前
LayoutInflater详解: XML是如何变成View的?
android·xml·开发语言·android studio