基于BP神经网络的预测算法
%% 清空环境变量clc
clear
%% 训练数据预测数据提取及归一化
%下载输入输出数据
load data input output
%从1到2000间随机排序
k=rand(1,2000);
=sort(k);
%找出训练数据和预测数据
input_train=input(n(1:1900),:)';
output_train=output(n(1:1900));
input_test=input(n(1901:2000),:)';
output_test=output(n(1901:2000));
%选连样本输入输出数据归一化
=mapminmax(input_train);
=mapminmax(output_train);
%% BP网络训练
% %初始化网络结构
net=newff(inputn,outputn,5);
net.trainParam.epochs=100;
net.trainParam.lr=0.1;
net.trainParam.goal=0.00004;
%网络训练
net=train(net,inputn,outputn);
%% BP网络预测
%预测数据归一化
inputn_test=mapminmax('apply',input_test,inputps);
%网络预测输出
an=sim(net,inputn_test);
%网络输出反归一化
BPoutput=mapminmax('reverse',an,outputps);
%% 结果分析
figure(1)
plot(BPoutput,':og')
hold on
plot(output_test,'-*');
legend('预测输出','期望输出')
title('BP网络预测输出','fontsize',12)
ylabel('函数输出','fontsize',12)
xlabel('样本','fontsize',12)
%预测误差
error=BPoutput-output_test;
figure(2)
plot(error,'-*')
title('BP网络预测误差','fontsize',12)
ylabel('误差','fontsize',12)
xlabel('样本','fontsize',12)
figure(3)
plot((output_test-BPoutput)./BPoutput,'-*');
title('神经网络预测误差百分比')
errorsum=sum(abs(error));
以上代码是一个简单的基于BP神经网络的回归预测模型。下面是代码的详细解释:
1. 清空环境变量并导入训练数据(input和output)。
2. 对输入数据进行随机排序,将数据集分为训练数据和预测数据。
3. 对训练数据进行归一化处理,使用mapminmax函数将输入数据和输出数据进行归一化操作。
4. 创建一个BP神经网络模型(使用5个隐藏层神经元),定义网络的训练参数(如训练轮数、学习率、目标误差等),并进行网络训练。
5. 对预测数据进行归一化处理并使用训练好的神经网络进行预测,得到预测输出BPoutput。
6. 将预测输出BPoutput反归一化,得到最终的预测结果。
7. 绘制结果分析图表:第一个图表展示预测输出和期望输出的对比,第二个图表展示预测误差,第三个图表展示神经网络预测误差百分比。
8. 计算预测误差的绝对值之和,存储在errorsum变量中。
总的来说,该代码实现了使用BP神经网络进行回归预测的过程,包括数据的处理、网络的训练、预测结果的计算和分析结果的展示。
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