QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2567|回复: 0
打印 上一主题 下一主题

[问题求助] c语言实现BP神经网络算法

[复制链接]
字体大小: 正常 放大
syj52417        

1

主题

8

听众

2

积分

升级  40%

该用户从未签到

自我介绍
程序猿

社区QQ达人

跳转到指定楼层
1#
发表于 2015-4-24 18:21 |只看该作者 |倒序浏览
|招呼Ta 关注Ta
利用BP网络训练加法,代码如下,我是按照书上的公式敲的代码。对于最终的实验结果,有的结果还行,有的结果误差太多了,有人能帮我看看怎么回事吗?万分感谢!6 q: U0 M+ @+ z! Z
ps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>3 X9 L% s: H4 f# {0 z& p9 `) f- n
  2. #include <time.h>$ {  L; |0 `/ V! @0 `
  3. #include <math.h>8 ^2 C$ t. e: I: w! L- W% ~
  4. #include <stdlib.h>
  5. / a* U* [* @0 K/ T- O# S! Q& r9 W#include <iostream>
  6. 2 [0 _* D* B+ |/ F  qusing namespace std;/ V, G  }* }  h; J* K8 t
  7. #define DATA  800
  8. ! g\" i+ \4 A3 c. }) W\" ?#define IN 2
  9. 9 t0 T' f  p# {: Z, N#define OUT 1
  10. 1 B. U4 j- \9 P5 `$ i#define NEURON 45
  11. & T7 x4 d1 V$ U/ D5 B4 \- N8 ]#define TRAINC 20000' q$ l& N: t5 O& S. y2 H
  12. * z2 d3 _) ~2 i8 \\" h$ G7 m
  13. double Fx(double x)( X+ P8 d  {# ~  q% i! c0 D
  14. {
  15. % h2 b3 ?5 x6 @4 H# {    return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  16. . R. `: n. V9 L\" P0 B; [9 W, T}
  17. 3 ]3 g4 @7 y' q1 @2 m# b2 A//La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层# Z! d, ~* c* \  j/ C
  18. //样本输入
  19. ; e\" P# d5 ~% l) i4 ^' K- @double La[DATA][IN];
  20. . T' y. Q2 g! h  G3 Z5 l( g//样本输出\" r1 o* i' z  f. R
  21. double Lc[DATA][OUT];
  22. # j  U& J  l4 g8 h  Z//La->Lb权重
  23. 5 _: S. B0 X$ Pdouble Wab[NEURON][IN];
  24. - }) J: L  c5 r$ q6 B9 s$ E//Lb->Lc权重' P/ a2 ^7 T* }1 E' ?* A
  25. double Wbc[OUT][NEURON];0 ]* b& r. F/ g: J# o4 |. T
  26. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出..., ~' `; V* }6 B) H0 J3 B
  27. double MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. 3 k) U3 A# z' a2 Q
  29. + L5 i1 g( V+ a! E\" F  G0 R//Lb层输出* r\" |1 T# i\" ]0 z6 Z
  30. double LbOut[NEURON];
  31. ) t  h1 o# O1 E2 t//Lc层输出
  32. : ]1 b6 ?8 a1 E7 B: M. jdouble LcOut[OUT];6 K& u. B* u9 }+ |8 W& m
  33.   q9 ~8 E5 d. j; d7 z
  34. //Lc层单元的一般化误差
  35. 8 B2 d* l! y. g# J, U\" zdouble Dc[OUT];# v8 q! y) J\" M
  36. //Lb层单元的一般化误差6 z- F' x1 w& J% m5 J' b
  37. double Db[NEURON];
  38. 3 B$ J5 o4 F0 i) O! T+ C. { 7 r; @& C+ u' u$ ?3 u2 j/ y
  39. //设置样本数据) t5 h* r( c) p! }# M
  40. void setSample()6 l) V4 w( C& ~' @* {
  41. {
  42. ; E8 [* Y( _2 g! f0 A' [    srand((unsigned)time(NULL));, q% Y) k5 |; F0 ]0 j. _* g
  43.     int i, j;
  44. 6 T7 L* v# k9 X, D5 D) _1 B    for (i = 0; i < DATA; i++)
  45. ' l2 I( M. e* k3 F8 D# o    {
  46. : |\" \4 _/ t9 g( O; c+ u' a        for (j = 0; j < IN; j++)
  47. 1 P\" z# E; L, m0 Z9 }, h        {
  48. 3 Y& Y, P# Y4 I9 q/ j0 @            La[j] = rand() % 1000 / 10.0;
  49. ( T6 G+ t3 [- J) e7 V        }6 o, O7 E9 u6 K/ ?
  50. ! Y5 X: a% ]7 N$ p0 ^+ x- h
  51.         for (j = 0; j < OUT; j++)( ]5 Y9 |. R* ^5 C9 M9 @
  52.             Lc[j] = La[0] + La[1];% T5 c! S, a# I4 G5 c: R0 s  ~1 t* u
  53.     }
  54. 7 G$ d. U' _/ b. T# H}4 F+ `! M  k\" u9 r0 S, u
  55. //初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)! I+ T( f; o- H& j+ w/ u
  56. void initNet()! g# [3 A) D3 W3 K% [
  57. {' f# z$ V6 L$ ^\" H  ]% o
  58.     srand((unsigned)time(NULL));
  59. & z% T' |7 {/ j; [, e' {    //两部分的权值设置随机值【-1,1】
  60. 2 M2 m+ X5 o5 b    int i, j;
  61. # z; {8 t8 s, }$ i/ y% {% L    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  62. ) j4 Y( w\" \2 f4 l7 d9 l        for (j = 0; j < IN; j++)& _7 {& ^7 E2 [# ^' S0 t0 |6 H7 [7 b
  63.         {! p5 m/ s( Q2 |3 @. u
  64.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;. _\" W+ K! x% e- ]) U% I( f$ o
  65.             Wab[j] /= 20;
  66. , ]& l1 E0 e2 V$ c( K! j        }
  67. ) i% f  o$ Q) j1 Y1 H: J % K- A4 D4 \9 P# }& w1 }9 b3 ^3 q
  68.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  69. ' y+ G3 l. l/ z) J+ G% M        for (j = 0; j < NEURON; j++)9 R8 Z8 S  |) ]8 C9 K9 i$ e
  70.         {0 Z& n5 B2 ~- R7 o; }, j0 \: ~$ u! S
  71.             Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;9 {- r1 x& U- z+ |( F8 n2 o
  72.             Wbc[j] /= 20;) V. L2 q1 h( j6 o6 T' ^
  73.         }
  74. & p\" W8 w( E+ X     * Z' k- o* R# X- K# e. W
  75.     //找出每个向量最小最大值,并进行归一化
  76. & Q$ r* s& d+ _) f4 z    for (i = 0; i < IN; i++)
  77.   q\" |% t: q& j    {
  78. + u5 @' }) \# Y/ j; }# s7 v         
  79. 8 k# R& r; U: B4 ~- a\" f* t        MinIn = MaxIn = La[0];
  80. 9 ^8 l) T- _0 Y2 v4 S8 i        for (j = 0; j < DATA; j++)
  81. ( k4 G$ z% ~. n7 {( _5 c9 [1 y        {
  82. ' X+ \) D) A- `+ s. a            if (MinIn > La[j])) l1 [\" q; J4 ~* ^9 B0 U9 V
  83.                 MinIn = La[j];
  84. 9 M/ H5 m\" O2 o: j\" J            if (MaxIn < La[j])+ f) ]  ?3 w) g, a\" F) S. n
  85.                 MaxIn = La[j];
  86. 8 o. x3 @2 k  `1 a7 Q4 R% P8 y1 z4 k. h        }
  87. \" J4 M# h# g1 a$ }: r  C2 C$ k- Y* Z  U     . _: j( s6 ?' F! a
  88.          0 A1 K, `: P# H9 H9 _$ k
  89.     }
  90. 0 }8 B/ n+ h8 V* U; u5 ~: g
  91. # @8 d\" n* H7 T4 l' D    for (i = 0; i < OUT; i++)& @- c\" [\" s/ F7 q
  92.     {% d' v* Y/ z& j% {0 M. k- r
  93.          - V% s* S\" p6 u' F5 u
  94.         MinOut = MaxOut = Lc[0];: [, N0 S- R& ^& ?+ M) I
  95.         for (j = 0; j < DATA; j++)0 N; ]- M# ^; j5 m1 w
  96.         {% M. l$ E2 @1 ^' s\" `
  97.             if (MinOut > Lc[j]); w, E- v2 R) j& N7 |
  98.                 MinOut = Lc[j];
  99. 5 z: F6 k% I$ \: `  v' Z, C            if (MaxOut < Lc[j])
  100. 1 A& K! i( d) F                MaxOut = Lc[j];
  101. . E6 [: M/ U9 d7 V  ]        }
  102. 8 S0 x. Q! b* r6 v8 H& {* k   O9 \& y- O  h& n7 r; D
  103.     }
  104. & E' {0 T% Q8 m7 Y: K
  105. 1 q1 }6 c0 \, ?; N! [- O: [0 I    //归一化
  106.   s: Y( b- l; b. W    for (i = 0; i < IN; i++)
  107. / t/ @8 n) p2 w* t) @% N\" c( Y. p        for (j = 0; j < DATA; j++)3 N9 ~+ O# {2 p' d5 |
  108.             La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);9 Y9 Y/ }2 m! C9 X$ f5 V, r
  109.              / {; D; V7 ]4 r0 S6 i) ~
  110. * a2 D\" c. C/ L6 O0 l( e. O
  111.     for (i = 0; i < OUT; i++)8 ?5 i9 I( s8 `/ f) A
  112.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  113. ( E\" g4 y- ]/ V/ P( X3 L: ^            Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);
  114. $ h; R+ I# P\" E5 J) N$ C         
  115. - H0 c+ D$ @- d1 m2 p0 y            
  116. 6 s7 ]! a1 f3 ~  s\" ^( j2 o- _4 I
  117. ; N' g2 o3 r) I}/ ]% d. x2 G1 q( w/ @. f
  118. void getActiveVal(int dataIndex)\" y& O4 V$ A: _. x4 o: k
  119. {' a* k3 u& `7 H( j/ \8 d  ~( w\" s
  120.     int i, j;
  121. 5 ~9 h; F( c/ ~- T1 P    double sum;
  122. ! c! [\" J% l# E# K. y3 k    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  123. 4 V1 V: T! r' F' H0 V    {
  124. $ ?/ ^/ j1 \7 k# w6 y        sum = 0;
  125. 0 k5 X' v8 z) W        for (j = 0; j < IN; j++)\" `5 M* y* _: E3 {8 j
  126.             sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];& Q( W* w: \- X( @
  127.          
  128. ! \8 v% w4 X9 j. {% D        LbOut = Fx(sum);' H4 O- k1 H2 h7 S* h5 n! i
  129. 2 q0 j\" U1 `' J& n5 U: D2 s6 a
  130.     }
  131. : x( L. O9 P  S/ t* ` ' X1 L1 t- W/ S( s1 s8 A$ y! F
  132.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  133. ) j* ]% N. j, [5 {  s    {
  134. 9 D3 G( R7 _% C$ W( [3 ^        sum = 0;3 p6 k1 w6 p6 y
  135.         for (j = 0; j < NEURON; j++)2 R- Y1 Z, x0 m+ ~3 i( d0 r
  136.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];+ \+ E# Q( }+ X* E2 S  z5 q
  137.          : e/ D/ c+ `0 O2 O
  138.         LcOut = Fx(sum);7 T& Y& B, v5 U$ B3 w( P4 j
  139.     }; U; f( B3 B3 v/ q* R
  140. }& k  T1 n3 k+ T5 d& f8 J# B
  141. void backUp(int dataIndex)$ m8 ~  a! n5 h' Q& ~  L& t
  142. {
  143. 7 g1 z2 `7 w7 G* \3 ?    int i, j;
  144. - D. C6 e/ s; S+ S7 u4 o( K    double sum = 0;
  145. $ E+ s3 g# v9 o* J! g% P- n9 h$ q    //Lc层单元的一般化误差
  146. & Z+ K$ c1 K, k! U; P2 R2 M% S    for (i = 0; i < OUT; i++)6 K3 [/ C( Q+ Y& J% ]
  147.         Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);  P) a2 G  o$ @: y' I# q
  148. 1 s) c+ m& |1 u5 o
  149.     //Lb层单元的一般化误差6 C* h- U* T6 }
  150.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  151. . o- ?/ Z; s4 @  g3 z, h8 q    {
  152. 5 ~( V3 Z: W( M. q  m$ L( F! l        sum = 0;
  153. , i; w: n1 |9 I  T' Y+ x        for (j = 0; j < OUT; j++)
  154. * I) ?: i) k  Z! s* k6 c        {
  155. + H, {8 Q- m4 Q+ C7 N1 l! X6 r( R            sum += Wbc[j] * Dc[j];
  156. & d4 ^7 u: j- |+ c9 Q. H        }
  157. + I1 i\" H\" ?- U0 S5 y        Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;. n5 Z, p3 V0 X' l
  158.     }
  159. 4 c, s$ g, e( V' U4 H( F3 T% b 0 t\" l& z  a( u, {6 _$ L3 L9 w
  160.     double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;
  161. : L. l; j( I& k- X% o\" Y * G- ]* O; f! J( ]8 _% g) @% }
  162.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  163. ! O) @) ~, ?! o  s: H8 U        for (j = 0; j < NEURON; j++)\" e/ ^  s8 O4 g, O4 P, x
  164.             Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;
  165. + A\" ~7 M3 s3 u6 P 1 F' d- I! j- ~  q- |
  166.     for (i = 0; i < NEURON; i++)& S( Z9 w  |# v: a! R' ~+ ]
  167.         for (j = 0; j < IN; j++)
  168. 5 o3 z$ ?0 f% d- l6 ~+ b% @/ D6 r            Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];
  169. $ a! D6 Q# l  h 7 m4 t; Z9 I, G! ^& l
  170.      . S2 l5 h7 W4 a$ z8 V
  171.      1 A# l4 m3 c3 y
  172. }( L4 R9 v\" y  @  [1 X% Y
  173. 2 E3 M' b/ k8 L
  174. double result(double d1, double d2); A7 T4 B+ P3 Y  P) T. G' B
  175. {+ z' g! F% a6 D
  176.     int i, j;
  177. 9 P% G, {: b1 {* ~9 ^% R    double sum;! J% g# `' g  }, l3 ~  m5 c4 O- j
  178.     d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;
  179. 3 L4 `( `9 P- }    d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);9 v) a) U4 |3 M5 Q3 m) O
  180. 9 ?/ |! b\" q$ l/ t% z
  181.     for (i = 0; i < NEURON; i++)7 J& f' K7 x9 [. n
  182.     {
  183. ) w/ B) C7 o) L$ B# [        sum = 0;         
  184. 3 Y) N4 S& B2 v5 ~3 R& \9 M        sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;
  185. ' f- j2 F' ]) K) t& m0 H/ v        LbOut= Fx(sum);
  186. & O0 e/ E- i# P) c% X5 _+ R% U    }) t( E& l9 {6 K
  187. # K( a' E3 N* X
  188.     sum = 0;% g5 t4 e) x! [  B* y! T\" Y
  189.     for (j = 0; j < NEURON; j++)/ J0 ^4 U2 v) R- _0 ~
  190.         sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];! Q( J5 F9 X9 p9 {8 h- g  t. }
  191.      - e7 G; F( y7 h6 b; h8 g
  192.     LcOut[0] = Fx(sum);# x3 L  M# u0 U, z9 w! i3 x
  193.      ) @' n' s3 \: n7 A5 O) h4 R
  194.     return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  195. 6 Q! F8 E5 J5 r5 p 2 c5 `3 R* a. Q

  196. , `, d: J% R7 b0 |' i2 P$ m  O\" Y$ _}
  197. . V8 o6 [; f% gvoid train()
  198. . a( l. b4 f8 G! J4 y{5 J+ z+ U' g& B! _: x9 m: f
  199.     int i, j, no = 0;! F3 }4 V+ U2 A4 ~3 M8 x
  200.     double e = 0;
  201. # N' k, _' R9 z' [0 w/ }# V    do{7 N3 n  U/ M. g/ F' L* s3 J0 m- t* Y
  202.         e = 0;
  203. 9 g$ h3 u8 a* S* X3 g0 Q5 Q        for (i = 0; i < DATA; i++): S\" Z! c1 C- y
  204.         {
  205. 4 ]5 w3 E1 e: _5 p. C5 p            getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
  206. $ \6 ^2 R+ n+ I& L5 M: ]0 T6 p) X+ `4 u            backUp(i);) g& o9 T! g- n2 t$ t5 {
  207.             e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);9 L) c7 B) p7 Q1 \$ }# n0 ^2 |
  208.         }* E: p2 ?7 b( v: Z
  209.          ) x; G: R2 Q$ f4 ]! {+ l
  210.         cout << no << " " << e << endl;6 b% r# K3 J! {$ h* w
  211.         no++;
  212. + [1 P  s# v/ Y    } while (no < 1000);) D\" f- a/ M. N. t4 ]) N
  213. 0 z9 i7 Q  B/ M  t# V, p3 a1 [- x
  214. ' a\" v, o$ f4 O9 {, B9 J
  215. }5 A0 N0 f3 _3 L4 E4 |/ |( s/ Y

  216. $ o% f* X0 _2 |\" |% r. Fvoid  main(int argc, char const *argv[])& {; ^0 m5 N7 B7 n
  217. {
  218. $ d# E: U4 t5 C5 n  ~3 C- v     ) [/ P0 \4 Q' d0 y. O
  219.     setSample();0 m6 m* ?% \1 b' X- F. q  g4 J\" A
  220.     initNet();; J/ f/ M, U2 s
  221.     train();
  222. 5 }2 E( d, i6 Z4 \1 _5 V9 N( ]    double a, b;
  223. 4 Y$ h3 M: i3 L& ]9 S    while (1)# r4 V5 G  A& w; \* ]7 k
  224.     {
  225. $ Q) f( R% R3 R        cout << "print two numbers" << endl;# R9 Z0 l4 b. l
  226.         cin >> a >> b;
  227. % Z& P' t; w0 s: d- _        cout << "result:" << result(a, b) << endl;
  228. , [1 J. p0 S0 N0 ^7 d9 ?    }7 }- O- m& H# D6 M: L
  229.      
  230. 4 _. g/ K; V* X! {/ D7 n     
  231. ( H5 O# A# y/ o$ x9 I}
0 V& u3 ?+ L( ^, o3 X3 W* v& a" G
2 _0 V2 r' t0 M0 i
zan
已有 1 人评分体力 收起 理由
苍松绿竹 + 1 赞一个!

总评分: 体力 + 1   查看全部评分

转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

qq
收缩
  • 电话咨询

  • 04714969085
fastpost

关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

蒙公网安备 15010502000194号

Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

GMT+8, 2026-7-27 03:51 , Processed in 0.523538 second(s), 61 queries .

回顶部