QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2616|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!# n/ G6 S6 E" D/ `: M. l2 R
ps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>
  2. 5 V: w8 i\" l6 P9 L#include <time.h>
  3. 4 S9 T2 u% G6 x* C: z1 P#include <math.h>7 I; v/ g\" s0 I) N% \; T, l
  4. #include <stdlib.h>
  5. 6 H; K8 E* x8 S$ A* {1 J#include <iostream>
  6. * s* o  D8 f1 ]* u( susing namespace std;
  7. & u' _8 u. T- b& n& a#define DATA  800
  8.   o/ _' @9 s/ b) ]  K( H% _#define IN 2
  9. - M# K8 s# V' j$ G' K* M#define OUT 1
  10.   J: {9 x4 G3 C1 a: g#define NEURON 459 x8 W4 e1 f& L* _% h) _9 w
  11. #define TRAINC 20000  Y& p3 S; }* I( l5 h2 W

  12. . Y' t; C& R\" v4 I- Vdouble Fx(double x)
  13. 2 J( S3 |7 I3 V# o- B+ j\" Y. M{
  14. ; @) V! O\" p$ A9 j5 n    return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  15. % j1 v0 z' `- x) @0 e  x* }6 G  Y}
  16. / z! f. U; v7 g9 a0 p5 G$ N//La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层: Y- b, J# G9 }
  17. //样本输入; r4 X% v; S& I9 Y. f* S% N
  18. double La[DATA][IN];! W/ A3 u1 e0 ^/ j9 e# c* S
  19. //样本输出  b2 w2 Y' W' F4 u2 V
  20. double Lc[DATA][OUT];
  21.   T3 E. }9 |3 d9 B- W3 T1 x# I' W//La->Lb权重3 F9 B7 r  N( G% Z3 L- H
  22. double Wab[NEURON][IN];
  23. + y\" E/ w. F* ^( O9 T# s9 r//Lb->Lc权重
  24. * ^* e; L* f4 u  gdouble Wbc[OUT][NEURON];! o& K, l/ B( }& |/ y
  25. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...: V, O# K+ O' ^5 t
  26. double MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  27. $ p\" [3 Y, h- ]0 L$ R
  28.   I$ P6 {5 T6 F1 [//Lb层输出
  29.   f: ?& f/ R% Sdouble LbOut[NEURON];0 h\" v( j+ H# x5 b
  30. //Lc层输出  I/ p1 o\" L# U8 T
  31. double LcOut[OUT];1 f; n2 @2 H0 T; k
  32. $ n& }( N# S1 h0 I! e
  33. //Lc层单元的一般化误差
  34. : l/ Z9 B+ e1 e3 ?1 udouble Dc[OUT];
  35. & p5 x7 _8 h2 J: @5 \//Lb层单元的一般化误差
  36. / T' v* _1 l0 D4 i. y5 V3 q5 R; Odouble Db[NEURON];9 `: }3 w) R* Z! r( U) @+ h
  37. , d+ H\" s. M1 G7 o
  38. //设置样本数据/ Z\" H( H1 b  h9 i
  39. void setSample()+ I- K) n+ G! v0 d' A4 y8 j
  40. {! b& q- ?. m% y8 f; U
  41.     srand((unsigned)time(NULL));
  42. : Q$ b\" c/ u3 i    int i, j;5 W4 v\" y+ }# |, F0 {
  43.     for (i = 0; i < DATA; i++)% {, m/ }. G, B\" V
  44.     {5 G8 ]/ M$ y1 I, p
  45.         for (j = 0; j < IN; j++)4 i4 a\" X3 U: z1 }6 _$ t& Y
  46.         {1 t' q6 ~* Y4 ~3 }3 C4 F
  47.             La[j] = rand() % 1000 / 10.0;# P( g\" J5 A8 r. |: S9 |
  48.         }$ b1 j3 W( T/ C! t+ h$ u0 ]

  49. 9 q9 q- J* z- F        for (j = 0; j < OUT; j++)
  50. ; \- p: `9 ?2 X; g5 H0 d, G% k            Lc[j] = La[0] + La[1];& h2 W& \) Y4 O6 W$ n( X5 _
  51.     }
  52. ; \6 k* a+ U! P; S: J}, v9 L  r3 q7 f; `- h) K; k, J
  53. //初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)6 g) l0 E8 I\" p7 v! s
  54. void initNet()
  55. * V5 F4 }0 T# ~{
  56. 4 f6 ]: \: {9 p! N    srand((unsigned)time(NULL));3 i9 x; e9 g# e
  57.     //两部分的权值设置随机值【-1,1】
  58. 8 t4 k/ `; F9 |    int i, j;2 Q7 h\" F' g. ]  B. @
  59.     for (i = 0; i < NEURON; i++)& [8 b5 ~* O0 g% }
  60.         for (j = 0; j < IN; j++)( V- I, U9 k* F. n' B1 ^
  61.         {5 `* f- v$ S$ N/ H
  62.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;
  63. . R- ^$ U, j) s( [            Wab[j] /= 20;2 u( h; V6 D6 M- P
  64.         }' B' Y8 M: x  V1 w# y, s\" m1 W

  65. 0 H0 P0 f: E0 I7 h0 J  _    for (i = 0; i < OUT; i++)
  66. ( R1 ]( L' @' k7 A        for (j = 0; j < NEURON; j++)
  67. 2 _. \6 D8 c( s        {
  68. 4 m3 Y0 W* ]5 H+ m: l2 b4 ^            Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;
  69. / n5 O: v/ _1 J8 Z  d            Wbc[j] /= 20;
  70. ) J+ ?4 n# k  ?7 ^3 z5 e2 z        }
  71. ' R/ e* v5 ?1 r8 W4 b     . \2 O  R# S9 q, h
  72.     //找出每个向量最小最大值,并进行归一化/ L) ^/ Y\" B; L+ l
  73.     for (i = 0; i < IN; i++)8 r5 r5 {4 R, D+ j
  74.     {  Y5 d# i+ e$ t
  75.          
  76. 1 A\" W( ^/ O4 B0 U. o/ S        MinIn = MaxIn = La[0];/ d* x2 f1 M- v! j. B3 i2 c
  77.         for (j = 0; j < DATA; j++)* r& B5 J  J\" y3 |  b/ e: g' m
  78.         {& Q7 b! u1 p; w4 F2 g5 Y0 z/ Z* L* ~! ]
  79.             if (MinIn > La[j])
  80. * G/ A3 b; L) I- L                MinIn = La[j];  g% q7 Q4 h/ L; w5 e1 G' d+ ^
  81.             if (MaxIn < La[j])2 b4 I7 X) w* j
  82.                 MaxIn = La[j];! x3 o3 e% f3 s7 a  ^+ [& w, G
  83.         }  D; ?4 ?+ K: n4 J  S  ^
  84.      $ f; v+ y, Z, W) B9 M2 Q
  85.          
  86. ( B3 ?5 h6 p) {. B, S    }
  87. 8 Y( y3 V4 `! m\" F' Q! L4 X! o4 V# d
  88. \" c+ {0 |' c8 t( x    for (i = 0; i < OUT; i++)
  89. ( R& I$ S' O* _% Q/ Y! t    {
  90. \" R9 k! |7 D: g         ' S6 e# q9 Y/ j* k4 k7 {
  91.         MinOut = MaxOut = Lc[0];
  92. 9 p8 \8 \) G- e        for (j = 0; j < DATA; j++)
  93.   g$ S! }+ ~' f2 Q7 Q        {
  94. 7 P/ }, G3 Y3 D8 M\" Y4 y\" D( o/ w            if (MinOut > Lc[j])
  95. ( s! L+ t8 n$ Q                MinOut = Lc[j];7 e' v  d9 ]+ v. ~9 `4 ~\" }0 f; w8 C
  96.             if (MaxOut < Lc[j])' @% F! k  ~$ W1 w4 b
  97.                 MaxOut = Lc[j];, R# ?8 a' _$ g
  98.         }. \2 z0 B3 g4 V+ _& _

  99. / W2 ]; q* F& O+ d7 C  V    }/ L6 a7 Z0 u2 _; \) S* z4 _& J
  100. ' [/ j+ D5 j7 ?; \: ^8 F
  101.     //归一化' t( _. n( r  G& |& ~( W
  102.     for (i = 0; i < IN; i++)1 ~) q6 [5 N* m- v
  103.         for (j = 0; j < DATA; j++)4 V( W% G/ z' Z+ N0 T5 u3 p( }0 p
  104.             La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);
  105. ! a/ C0 P5 J+ P4 Y1 n+ P5 y            
  106. ) g. {) H8 ~; @4 m
  107. 8 `6 `0 B1 r4 @* A1 L' ^    for (i = 0; i < OUT; i++)
  108. \" v. Z  v, y8 f8 w' ~( C3 A        for (j = 0; j < DATA; j++)# m1 w7 G: R! f
  109.             Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);+ O9 D& S( `5 P% j8 E  C/ E8 S, h
  110.          
  111. / @\" n# a9 J$ p4 i             & |9 |( N# D% P: Z; \

  112. / X- S7 C; F9 i}3 S% m* g* O% u; x3 W# d  r
  113. void getActiveVal(int dataIndex)( x, r7 @7 k/ W; p1 z$ N* _
  114. {
  115. ! B* k0 Q2 G3 y2 t+ n6 i    int i, j;# b8 g4 Y7 y, ^+ {
  116.     double sum;
  117. $ [: U5 t% I2 Q9 B    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  118. : n! Q' P6 E; h+ F2 g% f1 x    {4 x/ W! K6 G+ k- A  y. r
  119.         sum = 0;
  120. % S7 _. s8 V5 T# K, l1 A1 F8 [- ^        for (j = 0; j < IN; j++)3 N' U7 [\" H- N# q! h8 b6 I  K\" h
  121.             sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];
  122. : z' r4 A3 M8 L' H         : R$ }5 e2 p& t3 p* F8 g
  123.         LbOut = Fx(sum);
  124. / c. w! g\" T5 X0 k6 ]  J; Q; | / k( G5 ~% B; Q0 A
  125.     }
  126. 7 S% K. K# ~1 I( I \" v$ [  N) W\" Z, ]1 m2 k
  127.     for (i = 0; i < OUT; i++)4 M8 _4 g6 w9 R8 X
  128.     {9 G; J$ T* L; D
  129.         sum = 0;
  130. 5 ]: l4 Y: ]7 L3 _5 O+ t* {) y! h        for (j = 0; j < NEURON; j++)! r: f3 \* Q( ^% `2 @( N# z\" y
  131.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];, \2 Y5 u1 O. v  n) k  j
  132.          
  133. ' `& S4 E7 X/ E+ R        LcOut = Fx(sum);
  134. \" O  m( n- |\" [8 v3 P, X0 C    }
  135. ; P) b6 u) I6 K, _}2 W( h% i8 ]) y# B# k- V+ J
  136. void backUp(int dataIndex)
  137. 1 d# H# T5 W) a: A{$ s$ e, O2 X, V( [
  138.     int i, j;* V6 ^- u4 ~/ P6 x) k
  139.     double sum = 0;
  140. 5 F7 l6 A& ]8 W8 q1 d/ W    //Lc层单元的一般化误差: p; w4 M6 k8 V- G
  141.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  142. + q! K4 p5 U, e! `1 E% T! F& r        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);0 @6 k& G4 `- ~( b) C& s

  143. 5 @: a* E( l3 p7 V: {& t3 r    //Lb层单元的一般化误差- ]9 P( @5 i5 X4 l4 v* m* }
  144.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  145. 1 {. X) {8 a% Q& K# s7 E+ g0 j    {! c, A+ X2 @5 V3 m  O
  146.         sum = 0;
  147. & R4 j\" f; r8 ]$ J        for (j = 0; j < OUT; j++)( `\" {3 T& Z3 Y$ O( ?
  148.         {' H; ^2 m3 t. ?6 ~
  149.             sum += Wbc[j] * Dc[j];( ~& `7 ], O8 Q4 h\" c1 R
  150.         }4 u- V6 ]: Z% H) |1 h
  151.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;1 [8 ^+ Y! `6 v/ O2 V; k: V
  152.     }
  153. / `- `7 w3 X6 h. G ( U8 ?! K\" X; d\" x) ^! L) r
  154.     double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;
  155. * s. c) }' V; J 5 |# |/ s\" m  ], N, p
  156.     for (i = 0; i < OUT; i++)+ M% }( s\" m; ~. y/ V3 D1 H
  157.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  158. / z5 E5 M) ]) ]9 O1 X3 x/ o            Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;/ w4 `* c- `4 D) E  g+ O% h5 R& c

  159. . _; t\" D8 M* }    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  160. ' l. v4 z2 g; k\" G        for (j = 0; j < IN; j++): i0 d- X. C# V9 E% q5 d9 Y% J
  161.             Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];/ ~# u+ f- M# m, N
  162.   T\" S- k3 W6 l0 \
  163.      ! e( Z3 y7 b& o
  164.      ) S/ N5 J\" ^1 ?3 _- C, G
  165. }
  166. 0 C! e) F5 K# F6 u+ V
  167. - a( e7 O# B; @* b- P6 Xdouble result(double d1, double d2): ?! i; W7 b  z) i4 q' [
  168. {3 B: ^+ H0 @$ i9 P. s: j+ A
  169.     int i, j;( z2 A, R% ?* d- Q& [
  170.     double sum;
  171. \" Z( u8 O& R' T3 `\" _9 S# P    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;
  172.   [2 D0 I- H# E    d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);
  173. - x. v  f. U, x  u) e  ?+ ?1 [6 a
  174. - G\" o3 E. y/ O0 M6 ~8 g/ O) J7 i: Z    for (i = 0; i < NEURON; i++)3 p) ~) F9 Y/ ^5 ^
  175.     {
  176. - v* r; w/ x, X) [, F* r5 R        sum = 0;         
  177. : x) x. i+ T) {8 n  ?        sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;
  178. 3 s+ i5 v. z4 P% o- |        LbOut= Fx(sum);* J. L% |  F\" ?, a
  179.     }
  180. % c, P\" [# J2 l
  181. % F4 ^6 Z# t9 r$ H    sum = 0;\" S+ ^. g% K* ?+ }8 W/ O! G
  182.     for (j = 0; j < NEURON; j++)( a4 v* c3 j/ B  u
  183.         sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];
  184. ' ^1 S\" G. k3 G6 Q     
  185. 3 U! T! i! F1 {, m0 y% K0 u; c    LcOut[0] = Fx(sum);
  186. 3 Y4 P7 ]# {* V. H     
  187. ( J- @; x4 ?8 |4 \% k0 ]% [+ H: t    return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  188. ) O1 r+ N. Q8 W3 Y& V
  189. 6 X/ k0 b' B( N 4 ?. G9 j3 j- T\" z; I* W2 z
  190. }
  191. 6 x& Y+ }6 w0 Lvoid train()/ S5 |' m9 d5 [. g2 C$ u$ h7 [
  192. {
  193. 1 ^6 }0 r* {) i; V; ^# P    int i, j, no = 0;
  194. % w6 Y( y\" M! j4 |    double e = 0;' Q* B: g- F, A; ?\" n0 M- I; z
  195.     do{
  196. * N5 D$ E9 R, [$ a        e = 0;; w, v9 ?. z, k% e
  197.         for (i = 0; i < DATA; i++)& N' R0 Q$ V/ f( N8 m9 ~* N0 v
  198.         {6 s, u: p5 Z: |: z
  199.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
  200. $ z7 B2 J) j; o/ B7 `            backUp(i);
  201. \" M* {! o7 q9 n\" s( H) m            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  202. 7 A# O\" b. C) i        }& s8 n2 J  Q- v' g; A) @9 q
  203.          
  204. + t. J; ]/ Y  S1 R3 g2 d, s        cout << no << " " << e << endl;\" A4 _  }1 k3 o\" {% G3 R4 }& J
  205.         no++;6 h2 j. U: g4 [  p' J' r0 T
  206.     } while (no < 1000);7 D: v( M! M0 ~6 n+ N
  207. ( F: u. _- f9 N) }% F3 }& Y# ?

  208. 5 x: H\" X0 h9 H}$ m4 b- r# A! w$ S: ?2 t

  209. 9 D4 h9 N% y/ [! h) ?void  main(int argc, char const *argv[]). r2 J# b! E3 c$ w5 V
  210. {4 _5 I# f: e\" [5 e
  211.      
  212. & P! B2 \% @! `* H    setSample();. K\" v/ D- b( Y) r( r+ q) u% B& ]8 ~
  213.     initNet();
  214. 0 G& [$ V# M! F- g+ T% M4 e6 ]4 M5 Q    train();
  215. $ R9 x* u* e- ]0 n7 o, U    double a, b;
  216. ) ?' F+ t& ^5 }    while (1)$ a) E4 m$ W3 |2 P# a$ H- V
  217.     {9 T! \  x5 I+ C* U7 v\" F
  218.         cout << "print two numbers" << endl;$ ^2 |& B; j# }8 c' F  `3 B
  219.         cin >> a >> b;7 I9 k+ i/ r2 T/ r  f3 Y/ X
  220.         cout << "result:" << result(a, b) << endl;
  221. & K; n2 N1 X! ^* }5 P- N( P) }    }
  222. + T, q4 G& y8 ~$ g  m5 f     
  223. / W* a: }! a* U9 r3 S     ' v: r/ s; D9 j
  224. }

3 w) R: N: w. {/ q9 d; \9 {7 T) `$ T6 c
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, 2026-9-12 00:51 , Processed in 0.946760 second(s), 65 queries .

回顶部