QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2326|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 |正序浏览
|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!* T; p: }+ ]# ?  `
ps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>9 `4 g! @9 y6 _) b/ g
  2. #include <time.h>( D0 i0 A5 A% i* I9 Y% Y* K& c5 K1 D
  3. #include <math.h>. h/ L\" Z7 K2 }; p$ R7 ~0 B
  4. #include <stdlib.h>
  5. ! z( P/ C+ Q7 ~) j- d#include <iostream>2 ?! [) D) W* h  K
  6. using namespace std;6 u/ R/ u  b1 ^\" ?2 q! b
  7. #define DATA  800
  8. ; e3 k% Z- x! x9 @. c! L' x& W#define IN 23 [! r# |1 ~# {. u/ b* N/ q
  9. #define OUT 1
  10. / u' a3 C: q0 J$ i$ k% A#define NEURON 459 |\" U- x2 f( D* ~3 ~& t
  11. #define TRAINC 20000
  12.   Z3 a7 p; f( |$ M( R1 o
  13. ( [# G- T) i' ^double Fx(double x)
  14. 4 R3 Y( l5 C/ p; n+ k. ^- o{4 I  T9 M$ E+ K7 E* M' v' L
  15.     return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  16. 1 l0 w1 a, d4 B4 [6 z: P}% w$ r( t2 K9 M. o+ m* c
  17. //La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层5 D\" e! X0 V1 ~\" q) ?/ b& K
  18. //样本输入% i4 k; O) L; e/ ~2 H$ b
  19. double La[DATA][IN];. g% }1 i6 G8 \' y, c# R9 a
  20. //样本输出
  21. ) F\" |( ~! y& _7 B7 A& Sdouble Lc[DATA][OUT];
  22. 7 |/ I2 s5 B  i\" d8 V//La->Lb权重
  23. ) ?, c' Z; y( Cdouble Wab[NEURON][IN];, B: B; r8 N' o7 H  n1 f: H
  24. //Lb->Lc权重
  25. 6 b# r1 n' Q$ B/ [double Wbc[OUT][NEURON];8 W* \: {; o. n. j# J8 A; G
  26. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...
  27. \" C4 t# J* h3 ?2 D/ Odouble MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. ' N0 w. R7 C% u* e, V! F
  29. $ c( p1 p% @% e- `& L/ r! ]4 ~$ r: S//Lb层输出+ O$ j5 S& D5 @& J1 V1 q$ S
  30. double LbOut[NEURON];
  31. * e! z' V. X3 S4 S4 u0 S% b//Lc层输出) g+ x8 A3 I- _\" q( O
  32. double LcOut[OUT];
  33. 8 s( J$ y- w1 \9 i) T% q! f9 q# H& _' w
  34. ) {4 z  k. K1 b0 g//Lc层单元的一般化误差6 I& A, J( [  v& j
  35. double Dc[OUT];5 u# j+ Y# m\" q5 T
  36. //Lb层单元的一般化误差8 j* |* @, g! N- U' k8 @5 Y7 i
  37. double Db[NEURON];. E/ F  `8 X0 Y4 v

  38. 8 J) d9 e5 I7 K0 q5 i, G' b- U/ W//设置样本数据, a  M. H' v' E; p# \+ [% F
  39. void setSample()& B/ h+ g5 T( z9 V5 l
  40. {
  41. # Z( x# n4 ?+ b4 h0 s' ~    srand((unsigned)time(NULL));$ K; e\" T( m0 _; k/ H( T
  42.     int i, j;\" Y) p7 l$ z: c* e$ {- R; s
  43.     for (i = 0; i < DATA; i++), m3 k, _$ s: ]
  44.     {1 m! D; t\" v. {$ Z
  45.         for (j = 0; j < IN; j++)
  46. $ Q$ G  A- n) V7 X( f  f: q9 D) Y( T; e        {* J4 Z2 C& {* y' V! G
  47.             La[j] = rand() % 1000 / 10.0;
  48. 4 b& l* [+ F' N2 {2 F' O+ |# E* U& [6 x        }
  49. $ |# E, D& q# A- f ; Y1 ~1 W* w5 q6 f
  50.         for (j = 0; j < OUT; j++)
  51. % y! |* x9 [1 `! q            Lc[j] = La[0] + La[1];8 G6 R. }7 h* i2 \4 K3 x( i
  52.     }
  53. & P2 }9 X4 Q' t( @4 D}
  54. # {& d\" b) Q8 ~\" D//初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)
  55. : e) @& j/ g1 Nvoid initNet()
  56. - F' ~1 n. T9 }# x7 \1 k{1 w  J7 y; C; f7 s% {+ D
  57.     srand((unsigned)time(NULL));
  58. 6 L. Y8 H2 a  {& c, D) h  p    //两部分的权值设置随机值【-1,1】0 p/ `) M+ L% [, u5 K' ^5 w
  59.     int i, j;* D* m8 t* O1 G0 f* ~. v7 D
  60.     for (i = 0; i < NEURON; i++)  V/ ]) @8 P+ _* y  I
  61.         for (j = 0; j < IN; j++)
  62. 4 S/ ^( ]/ e3 u4 L        {. ]6 G0 c: B2 Q1 }
  63.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;$ l/ K/ Q3 C7 J* ]  @
  64.             Wab[j] /= 20;& x. j( f& U: q: F
  65.         }\" Z/ o% S: `4 E4 o0 c
  66. & f& ^\" @+ K; t3 _: I( Y6 w
  67.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  68. $ L% D' v/ w( b2 [9 g1 K. t$ P        for (j = 0; j < NEURON; j++)8 z$ [; Q7 j0 f( ?0 R
  69.         {: {\" g6 I( U) @0 Z& T( \8 M
  70.             Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;% B7 F$ {/ a- e/ t$ @+ o7 V\" W7 c
  71.             Wbc[j] /= 20;) v* @- |- V9 M1 J: f1 [
  72.         }. }6 U+ z4 h% h3 m' U# ^
  73.      / O) |- Y4 K) D' L9 p
  74.     //找出每个向量最小最大值,并进行归一化
  75. 1 Q/ g: g0 G6 d. }) J0 D  ^; k    for (i = 0; i < IN; i++)
  76. 1 Q5 m+ y6 q' R9 I+ R6 a8 ?    {
  77. 9 g& U* G7 A* E- D1 b         
  78. 2 ~' o2 B4 x( X9 T0 t/ y        MinIn = MaxIn = La[0];
  79. 7 a% n* c% D/ B; N: O        for (j = 0; j < DATA; j++)
  80. % r. W' o9 t1 }/ Y/ G+ q8 J, e        {, G4 n; t4 }) {$ `0 s% v\" u; E
  81.             if (MinIn > La[j])
  82. 6 H$ y$ P, @- d! ^+ p- ~0 E  Y# c                MinIn = La[j];
  83. . t- u* i& @+ m; q( F            if (MaxIn < La[j])5 Q) ~\" H- `3 e9 Z7 B  h
  84.                 MaxIn = La[j];
  85. - V# F8 `' p  n3 B        }! d1 X\" T8 t2 u3 M/ J/ F  W
  86.      
  87. 4 k- f5 D% q$ P! P7 F  j         . U7 x5 f5 E\" G/ g
  88.     }
  89. 2 a. H4 m+ S8 F
  90. $ m9 _1 E! L$ R% ~6 Z* w# m: i% o! l5 n    for (i = 0; i < OUT; i++)) S/ q6 [0 |( X0 R) S4 |. T
  91.     {
  92. , v( z7 `: @\" u( j6 Z         , c! H% G. \0 A' A
  93.         MinOut = MaxOut = Lc[0];
  94. # X7 G+ T+ Q9 G        for (j = 0; j < DATA; j++)
  95. ! f0 v$ n4 P2 u\" p$ m        {\" @7 S! e1 D1 V\" ]8 t' W; V+ U. c
  96.             if (MinOut > Lc[j])
  97. 4 d5 S. n: ~! l0 I8 Y                MinOut = Lc[j];
  98. ( R# ~1 F1 [# [8 n; G# d9 L            if (MaxOut < Lc[j])
  99. 0 i& H  m6 D1 v/ G+ R, E1 m                MaxOut = Lc[j];. T8 J+ B2 i8 Z7 S( D2 x* ?
  100.         }$ f9 a( M0 E- _% B) r2 V4 z8 e* S

  101. # X% v+ y7 w5 I4 B9 a4 m8 X, J, p4 x    }
  102. # v6 A5 m& l; B! D$ Z; r1 Q! \
  103. ! S, M5 S$ A' F4 U6 z4 f    //归一化
  104. \" _0 Y  C# G- c. ?, ?    for (i = 0; i < IN; i++)1 \' P3 z6 s+ }
  105.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  106. % R8 P0 |/ w  `            La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);
  107. 1 k; W3 s2 `3 [# q2 v6 u             . n8 C5 X4 p* Q& P- I

  108. 0 r# O. }8 X9 F: d* f    for (i = 0; i < OUT; i++)( M$ Y) y. R0 [) C) z8 U: l\" _; M8 R
  109.         for (j = 0; j < DATA; j++)* o& V4 u4 p2 F1 u. \9 e) N) k' l
  110.             Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);( D% {: a' C! X* [( ^- X
  111.          : W5 Z, W# L3 n0 r5 j\" L
  112.              2 @* Z- R( R' r

  113. 5 l9 X( i- U  j: R}: W/ b3 a/ {4 P* N
  114. void getActiveVal(int dataIndex)$ c, c9 {% d0 t2 L% d7 G. g
  115. {+ q9 C5 a( f, s5 ~1 J0 q1 C, U
  116.     int i, j;
  117. 0 q7 o8 q7 R- F% e3 c: l    double sum;1 t8 e2 n: r  f
  118.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  119. ; P0 {+ ?6 W  G3 Q4 y' f0 N1 g    {1 j2 R9 |1 r: y* {+ d6 G
  120.         sum = 0;
  121. , b\" O* c, o& z& f        for (j = 0; j < IN; j++)
  122. . ~& t1 V; Y' V' e# W  i            sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];2 D9 ?. ?6 U. m\" y7 L
  123.          9 A9 L0 I- b8 ^- G# s
  124.         LbOut = Fx(sum);& q8 k8 j. j# o( y

  125. ; y- w. l5 y# ^% D2 Z    }
  126. . w; H3 ?3 R7 w; B+ U8 a
  127. ' j3 Q) _1 X1 X2 j    for (i = 0; i < OUT; i++)! p/ l- \* X- U2 Q% t8 Y8 n4 ?, ~
  128.     {7 ?( H' y0 Z! f6 D% D
  129.         sum = 0;
  130. 8 W- v\" p4 [: M% O  ^# A  k1 Y/ j        for (j = 0; j < NEURON; j++)\" M0 x& b! Q- J1 Y& {
  131.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];
  132. . v/ v% T' n+ z% D9 f* g         
  133. - t3 ^7 ^$ \% _6 Q        LcOut = Fx(sum);
  134. # n1 R, G$ _2 m: |7 n4 N; j6 P8 b    }
  135. \" N( z2 b+ P4 Y}# S0 a' A  I( Q- ]+ h7 q- Y# a# b
  136. void backUp(int dataIndex)
  137. 9 H\" O; G5 Q5 l6 R$ Q{2 }' N% v0 d% }! Y5 \; c* r
  138.     int i, j;
  139. 6 q, X* \6 ]\" c9 ^$ f0 `9 T    double sum = 0;8 ]& u5 @) ^% O3 T) M$ _9 Z. T4 q
  140.     //Lc层单元的一般化误差
  141. ; o: j$ C1 g3 @* P    for (i = 0; i < OUT; i++)
  142. ! F$ R+ C! T3 }8 u  n        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);+ g# _  a  E' S2 M% e9 V. w0 J' i

  143. 4 P( ?* k  o3 O! ^    //Lb层单元的一般化误差
  144. 9 X. b\" o: D# j- k* r    for (i = 0; i < NEURON; i++)* w4 _2 @1 [1 \5 y
  145.     {
  146. 5 u  B, }# w. L        sum = 0;
  147. ; n( M0 u6 O' I$ A$ U! i- ~4 L        for (j = 0; j < OUT; j++)
  148. 1 Z$ p0 R5 Y9 y! U% N        {, y1 a. ?\" E: i. M) u% {
  149.             sum += Wbc[j] * Dc[j];
  150. + U. v$ J! o+ c  R        }- T0 Q: P- W$ J. R8 Y) H* \1 r
  151.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;1 t( b4 b. P. X* I3 X# s
  152.     }! e: i. C7 o$ r9 k+ b

  153. . s/ Y7 l2 |# s7 k    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;+ ]! f' ^\" z+ R* ~$ K

  154.   y/ V+ e/ F- Z# @' q    for (i = 0; i < OUT; i++)' V: c& B# G1 X- E( s6 X0 |2 o
  155.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  156. . w4 j4 K9 P8 ~6 G: a# l            Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;
  157. 0 _6 r3 p  }, s# l- g3 ]1 W, D
  158. 2 r6 n% D' S\" K+ a, U    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  159.   `! B2 |- i5 `\" ?! }1 l8 O$ a        for (j = 0; j < IN; j++)
  160. 7 k# V' u, w, X7 @- ~. ?2 ^            Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];
  161. 2 u# h' R! H4 d . f) f7 @+ F% R! I3 G8 O
  162.      6 e7 E; o\" v$ D8 x- H
  163.      \" M+ ]! ?# t5 O
  164. }\" d0 p9 s; C2 [
  165. ) z% E\" z4 M0 t0 Q0 r5 Q5 A
  166. double result(double d1, double d2)% d, }' Z4 r\" e/ F! f( t
  167. {
  168. : |2 c* P\" }- U& N9 ~+ g: K    int i, j;- M$ K' x3 v! ^3 m' w6 r
  169.     double sum;
  170. $ ]' n! h7 Y1 S    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;: z. I, m: Z+ }4 E1 K) O
  171.     d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);
  172. 5 f9 Y. @9 M& F! k* {4 _% T# K
  173. ( q0 f; W& ~) S  t2 I    for (i = 0; i < NEURON; i++)% m6 a: ]- ~4 ]5 }3 U6 J# a
  174.     {
  175. 7 {/ }0 |8 J& N. e& o* P9 ?- _        sum = 0;         
  176. \" K4 c- i0 d: X3 `* G) D        sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;
  177. % L5 o& [! G- j6 A, o7 A8 h' H        LbOut= Fx(sum);* [- x) V/ j0 r; I% `5 r7 ?
  178.     }
  179. + I# F\" ]( J( _0 D# Z
  180.   }\" {3 S+ G# G- ]1 c    sum = 0;
  181. 9 z3 @. v6 \9 g; j    for (j = 0; j < NEURON; j++)  W: R: c1 {; h# _
  182.         sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];! B: f8 ?0 b- `# K* g\" T5 P
  183.        f7 l  u9 s) g1 p/ S6 J2 Q+ V
  184.     LcOut[0] = Fx(sum);; c6 m: Y+ h$ Z7 n1 [\" |- C
  185.      
  186. , S6 @1 c( ~7 a3 f    return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;2 e9 y0 R; C# ~; ?: f\" ^
  187. # I. `4 d/ I1 z  s8 a$ n
  188. % Z9 i6 d3 Q3 O$ e5 o
  189. }/ H7 ^8 ^( \; i) C. _
  190. void train()$ V8 |+ t+ @. T- R# L
  191. {
  192. ; @' [8 G3 g$ C7 E+ X/ h    int i, j, no = 0;1 I$ O# O' m9 i6 H' H8 [
  193.     double e = 0;- Y' t' M7 q3 `\" x6 C  q2 w
  194.     do{
  195. - e8 C! l9 d  ]1 u' M! U3 k2 |        e = 0;+ i+ b7 J2 D8 ?; e8 F
  196.         for (i = 0; i < DATA; i++)( r# ]  i0 C% Y
  197.         {& h1 B) i9 S3 {, W: g+ L
  198.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
  199. 0 d- u. t4 @+ s) Q. Y: u. i9 h            backUp(i);
  200. : |' L, [7 ~  G2 ^0 G, r            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  201. * e) ^( O9 K5 d        }
  202. 5 _) n2 M& N; [; o         ' B& Z8 D0 T: G3 K0 Z; s& y9 M$ V
  203.         cout << no << " " << e << endl;
  204. ( f# S) h. l; I  y; B) Z        no++;6 M# E% |, U+ [0 o! n6 N
  205.     } while (no < 1000);) a8 t4 Y\" B7 e2 \
  206. / w\" y$ z/ y( _

  207. . T. {' [& v* E}7 s* J3 r9 d\" ^( K- Z: ^% k( n: h3 J
  208. / P& A# s- }/ y( _. G& @2 q2 V
  209. void  main(int argc, char const *argv[])5 Q2 v, ]! S4 T. @' z& M
  210. {
  211. & K6 t/ E% j& @     
  212. 7 b) Y! A& e' W    setSample();4 X4 X9 o7 M$ m
  213.     initNet();
  214. 6 l. q1 u* B- P% y3 r: K. a) B    train();
  215. 2 G- x% ?7 ?2 r: w    double a, b;0 o/ C) L4 Q5 V9 o5 @% d) Y- Q
  216.     while (1)
  217. . E7 f& F2 g  C. {  s( `3 n, H  _    {7 L7 w% m: \4 @6 z: w; N9 e: w9 T+ Q
  218.         cout << "print two numbers" << endl;, N3 r8 o. N% q% Z) e! i3 z
  219.         cin >> a >> b;
  220. . g6 x) u: P, X; R% K2 N: Q) Z        cout << "result:" << result(a, b) << endl;( |1 o4 X% }4 t* ^% t\" [3 t
  221.     }% }$ D( L! V! L; H3 |; S
  222.      
  223. - \1 e0 e9 t1 N( z2 s& d1 ?     
  224. - k( v( k\" W3 z/ D! V}

# J: p9 y4 E: K" ^+ z
9 [# _" j1 r2 t
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, 2025-9-14 07:54 , Processed in 0.525168 second(s), 68 queries .

回顶部