QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2500|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!
. B0 F8 F! u( }/ u+ {8 d( F+ H8 {3 Aps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>\" h' K3 X/ c8 S\" N& T
  2. #include <time.h>
  3. \" x$ D, T- G\" s3 f5 k#include <math.h>
  4. 4 m7 T7 `) M: x8 S1 C#include <stdlib.h>
  5. , n5 Z5 T7 R9 B( S! K; y9 T#include <iostream>
  6. ) R* V4 }9 p# ]7 `  v7 V# G8 Dusing namespace std;& a/ [* ]\" C& S
  7. #define DATA  8006 k# P/ q0 o& c% I: t
  8. #define IN 2
  9. 5 P; S$ G, f  d+ j( n) _2 c0 w#define OUT 19 C0 L' M7 ^9 ^/ P- Q* p
  10. #define NEURON 456 L% R1 J+ N5 D# Z# l) }8 L* @- }
  11. #define TRAINC 20000
  12.   H- [- g% l2 R6 B4 X
  13. 4 f; l  J  o2 f$ {) wdouble Fx(double x)+ i) x7 I1 j; f) o3 n. \
  14. {
  15. ( [) ^$ ?\" y, m    return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  16. ' `& o) A( u1 |5 X, y7 ^\" g3 _}7 e: Z) F) ?  L; p& Y: H/ N
  17. //La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层) ?. ~; A! Q4 r+ q6 Y' a4 o/ f$ J
  18. //样本输入
  19. * f6 f( f) j: _$ T: {double La[DATA][IN];
  20. . D; Y5 U# H# K/ a5 q, f0 K//样本输出4 Z7 D3 r$ T7 K8 T, k, |\" q8 `
  21. double Lc[DATA][OUT];$ X8 N0 r. \. A! u0 Y* ~. g. R( E2 `
  22. //La->Lb权重; Y; r0 K7 P: X' q* ~
  23. double Wab[NEURON][IN];
  24. 5 \3 S7 u0 @! J$ |0 ?: G: C' Z; j//Lb->Lc权重
  25. 1 k' o6 m. _7 P! i# Pdouble Wbc[OUT][NEURON];( x7 p, P, m& x8 N
  26. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...8 ~+ v. w; p( U; a
  27. double MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. ( n1 Y) ?6 y& a
  29. $ h1 h) o; T4 k! v' v: D2 n  s//Lb层输出, y7 B2 P: _( E3 r1 A+ V
  30. double LbOut[NEURON];) _8 y4 \7 ~. x& E
  31. //Lc层输出  T1 p( I6 j6 g/ ?\" J
  32. double LcOut[OUT];
  33. 1 r4 f2 v1 H) A
  34. 0 U+ f9 B4 f0 ^, Y- ~( ^* P//Lc层单元的一般化误差% ]+ ^+ Q( F1 d\" r7 D
  35. double Dc[OUT];  ^( R1 i8 ]+ e( n5 b2 `% _( r+ V
  36. //Lb层单元的一般化误差) e9 Q  q$ r; i& u+ Z$ c
  37. double Db[NEURON];. d- Q8 Z8 ^  f& e7 b9 z

  38. $ y\" I0 n& M- e: C//设置样本数据
  39. 7 H/ O4 h5 i+ K0 O! ?% a$ dvoid setSample()
  40. 1 _1 p- a+ U# w1 d$ e{$ |/ s* d  _. k6 z+ t/ ]7 u
  41.     srand((unsigned)time(NULL));+ r1 h- p* ?/ Y! P
  42.     int i, j;
  43. * l% J  W# ~! {6 l1 Y    for (i = 0; i < DATA; i++)
  44. 0 v1 `9 l$ `( F    {
  45. ! X& k8 j8 |# I2 L* `& F# L7 M        for (j = 0; j < IN; j++)
  46. 9 m( W1 t  x. v4 d# N* z' q        {
  47. & m8 D  Z2 A\" T, t7 v            La[j] = rand() % 1000 / 10.0;
  48. $ w# \% U+ f  |- Q1 T! d4 l        }
  49. ' Z4 g+ y: f* A/ v
  50. $ U7 @5 h1 J: X* `        for (j = 0; j < OUT; j++)
  51. . k) |6 D. Y! E! b$ b$ O\" I            Lc[j] = La[0] + La[1];
  52. ) m: X; w, k2 z    }
  53. ; }$ Z1 K3 K9 H) x5 i. P5 N) H- l}
  54. 3 g- ]' ?8 C6 [) |7 ]: L) ^//初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)9 T. ?% r! M\" ?: t/ i
  55. void initNet()1 M  l7 b& [\" W8 b  Z+ T& [
  56. {$ h% f; M0 r* E5 e& l\" w
  57.     srand((unsigned)time(NULL));' h0 v- z( K4 b. }! d! J
  58.     //两部分的权值设置随机值【-1,1】; p8 J$ V# N: @- K6 b
  59.     int i, j;
  60.   D8 W$ ]! b: C- k/ _. C% s    for (i = 0; i < NEURON; i++)  A/ p, ~. ~2 r0 D$ H
  61.         for (j = 0; j < IN; j++)
  62. ' I3 d. H' J8 {. q) I        {5 f( L7 h8 b+ s$ y1 m. o
  63.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;8 c$ r4 r& q8 P0 z
  64.             Wab[j] /= 20;+ i7 c. {% O! }0 G\" y
  65.         }9 o* \+ B) |9 v* f& u
  66. ; z# |! u; P! @& r- y: X2 g
  67.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  68. 4 {/ ^* l! Q, j( ?8 j7 A) l9 o        for (j = 0; j < NEURON; j++)7 ^! R5 |0 J\" w9 ~- t3 e& J
  69.         {% H; b- H, r4 M6 K- }6 e  {) H5 l9 M
  70.             Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;\" D( ?/ |1 ?# f- h0 j
  71.             Wbc[j] /= 20;
  72. 0 d' b$ g8 w2 H9 U  s2 ~        }
  73. ! B+ m/ E) z- {9 n! G, s7 {     
  74. \" |) v, r, z9 z- `# T. r$ [. W    //找出每个向量最小最大值,并进行归一化
  75. , U& O- N9 B7 x  b\" V7 l    for (i = 0; i < IN; i++)3 B\" ]6 R9 N\" ?' `% [' ]
  76.     {
  77. & H( Y! A) k- a* e; V: \! E         
  78. * J4 Q% _$ h& ]4 n4 T) b3 Q$ z        MinIn = MaxIn = La[0];5 `' s' p$ c( X
  79.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  80. ) {# `+ K3 g. l( Z/ {0 Q        {$ w' @6 L$ I3 E
  81.             if (MinIn > La[j]); f4 [0 ]9 B  n3 \
  82.                 MinIn = La[j];
  83. * M5 `/ g% w2 C2 e            if (MaxIn < La[j])
  84. % T- B; i\" W3 {                MaxIn = La[j];- E) `9 ?( K/ l2 {
  85.         }
  86. 4 x* i( q3 B0 ~/ [' L     
  87. ' S* A1 e1 n! ~* L1 v. B0 p+ e         $ z/ M) e& H\" X1 C% C, W
  88.     }
  89. ( F! P% H. s3 v, c( C
  90. ; k7 U) m9 d4 h\" k6 t& T    for (i = 0; i < OUT; i++)
  91. ; S' j* u) Y& e/ y- w    {
  92. ( Y9 i' d\" X/ q3 Q0 X         2 \9 R7 Z' E\" [
  93.         MinOut = MaxOut = Lc[0];: f, n4 P: P0 d\" {! `3 i
  94.         for (j = 0; j < DATA; j++)% Y- }. [2 I& A
  95.         {4 C, k/ d) C2 s+ N2 g
  96.             if (MinOut > Lc[j])
  97.   f/ ]9 F! l7 u3 m, W                MinOut = Lc[j];' f( f& x+ u* J1 m* v1 k/ R
  98.             if (MaxOut < Lc[j])
  99. ' V1 a1 H' i, m/ U' ~1 o5 T                MaxOut = Lc[j];
  100. \" M: d% F! _  c7 U* b5 B        }5 A4 ?8 O( k4 X; v( N) T6 I/ z
  101. 3 S/ g; K% ?* k# C, }- S
  102.     }3 _. T; P! y8 O2 t\" u7 C$ [7 U
  103. % r) A; H: Z+ p
  104.     //归一化  q; K' L3 G\" s% V* S, A
  105.     for (i = 0; i < IN; i++)
  106. . e5 a) \- n% w        for (j = 0; j < DATA; j++)
  107. 1 ^) C6 O( y3 j! f5 c            La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);
  108. 8 }3 N1 o$ M\" N7 C4 {$ I             1 Z  g' O+ w  [/ f( g

  109. . F8 Y3 W$ h3 {- C\" z% B9 w5 ]+ ^    for (i = 0; i < OUT; i++)1 U0 a; E0 e, V4 W( L
  110.         for (j = 0; j < DATA; j++)/ Z$ N3 `2 ]; t
  111.             Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);  Z; A& L% H$ V
  112.          # B! d) }( I, K3 d, D: E& k0 X& L2 U/ ]
  113.             
  114. 0 y9 U* }) k7 B( o* f
  115. : k. U: I; s- o/ E  |, Z* B}
  116. ; w/ X4 h9 o$ h) G7 H0 x' U  M\" l' avoid getActiveVal(int dataIndex)
  117. ' J5 j+ E0 C' J6 V{
  118. 3 _; _7 m7 T* S9 m3 f7 f    int i, j;1 x) R' r- I% k+ I
  119.     double sum;
  120. 2 I/ {2 H& V7 g  s% W% t    for (i = 0; i < NEURON; i++)5 x8 `- Z1 `1 r
  121.     {
  122. 1 f7 k9 W0 q1 N\" ^% o        sum = 0;- @$ O) b' F0 e
  123.         for (j = 0; j < IN; j++)) s8 R, }/ P& P3 I1 _2 W8 Z
  124.             sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];
  125. 1 e3 m$ h* }7 h% P: L0 j         
  126. 6 w% Z+ N% H4 `  E1 D9 S4 A+ D        LbOut = Fx(sum);
  127. & x' T4 r( w- d* ?$ G- y9 A* N% D/ b ! ^8 B/ t# h: N
  128.     }
  129. + L, m- \* b$ m( o! V' V. B % L3 {# V0 O; W! _' f
  130.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  131. ! x* S: D% M/ j. f' o    {$ W2 ^/ v. h5 T2 f: O
  132.         sum = 0;3 z% C9 X$ E\" ~
  133.         for (j = 0; j < NEURON; j++)2 b' W$ U1 C9 A. x) [* f
  134.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];
  135. # W! q, A! J2 ^         6 H- O1 D/ p6 M
  136.         LcOut = Fx(sum);
  137. 5 o* p+ ]& o/ ~2 c    }! V( O9 [) T\" A' ]3 ^# I6 l. ~
  138. }
  139. 4 s& T+ S) E5 Y; qvoid backUp(int dataIndex)
  140. : ?& N7 _7 U4 V4 F{
  141. % ^2 X$ }2 v0 C) \9 n9 s    int i, j;9 o9 ~$ w- B3 u+ E  g; s
  142.     double sum = 0;# L+ i; I2 a! f) _; O  J( \
  143.     //Lc层单元的一般化误差
  144. & r; P7 s, k; v5 w! o) w    for (i = 0; i < OUT; i++)
  145. $ N6 Q\" W. I  a6 X& \! t        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);
  146. 1 c* [/ z$ w9 {# O, [
  147. - R\" o5 p\" E: ~: Y6 P3 w    //Lb层单元的一般化误差$ G* o8 f; p3 d$ n9 g! m
  148.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  149. \" K2 X0 \0 S3 U- G+ S; X+ W5 h- k5 M    {: {# L7 [8 a0 h' b
  150.         sum = 0;/ v# ~) T3 U5 H* k/ {4 @
  151.         for (j = 0; j < OUT; j++)
  152. 7 k+ h' e8 i+ l: C6 m) h* Z  l& r        {
  153. : N: l' q2 }. Y$ A9 r! r            sum += Wbc[j] * Dc[j];9 Y\" B+ }2 Y: R% {4 T! c3 n
  154.         }- ]2 v- t1 X+ E! N4 N: I5 K
  155.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;. {; l/ x( \3 X3 K
  156.     }
  157. 6 a* n2 W8 T0 r  M# O8 ~/ b' v
  158. / n! l7 M* @9 e; Z2 `# N$ X6 P    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;
  159. ; o! {. v& j1 T4 p- M
  160. ! ]7 M  N8 q' \3 J( h' g( c    for (i = 0; i < OUT; i++)1 N3 h/ }2 r5 }\" c
  161.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  162. & }+ P& X( |\" k7 s% A2 a: ?: O) Y            Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;
  163. 6 s6 e7 ?0 F7 x6 |$ B1 e7 z . Z4 }% u- o; X8 M
  164.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  165. & A8 ~! x. U9 `% T  r# X3 v        for (j = 0; j < IN; j++)
  166. ' t# W- }\" n0 ~5 Y; y  o+ S; C+ Z' i            Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];6 m$ `1 h! y+ L$ }

  167. ! \2 j5 y; l\" }/ b& J8 v2 Y4 G     
  168. ) e  H( ~: `8 ?) j, P5 _     $ e- i, {' _. u) X) l
  169. }
  170. * F2 K3 T  o: I% \4 { 1 ]7 U* D# a! N+ x! Y
  171. double result(double d1, double d2)
  172. 4 T- M\" \4 N. y9 I6 E5 M{* q! ^8 |\" q\" E8 v- H7 C. I7 H
  173.     int i, j;
  174. . D# Q$ k2 C2 B( R    double sum;
  175. % w, P7 n7 _% a    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;
  176. 8 i# _) W% W/ @+ g# K1 [: t$ ]    d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);
  177. \" d, M0 m6 H) o; K, B' A) n 4 n/ d, d; x. @4 c) u% r. u
  178.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  179. - f' D4 d6 k6 U- x9 u$ C    {\" @5 p& C1 K\" l; u2 I
  180.         sum = 0;         8 ~9 p\" Q3 g: X- k; b( K) i
  181.         sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;. }4 ~# d  n; J7 c0 f
  182.         LbOut= Fx(sum);
  183. % u# u# m. _' \\" w9 R    }
  184. . k& O6 q, h9 r0 Q; N; l( B4 x( a
  185. 1 y+ Q\" v( g, ]\" `    sum = 0;
  186. , ~* \- Q! q* V6 ?# r    for (j = 0; j < NEURON; j++)
  187. ' B0 T; v5 G, J8 j* g9 p        sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];+ Z  q% q# C2 n% d8 H8 a
  188.      
  189. & u- ?/ O% j$ p7 e) g# z# F    LcOut[0] = Fx(sum);
  190.   r0 m+ k: j5 Y4 C& s     
  191.   l7 _/ H) q2 V3 `  B# p) c/ c4 W1 h    return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;7 s! a5 y& K! R- x\" j' s4 e5 \5 a; p

  192.   Q4 S, ~9 Y5 l  X& X+ O+ \: h 0 a1 _& y4 {. i
  193. }1 d2 n  k' A; o+ x' Y# Q- h0 d3 N
  194. void train()8 \' c7 O* y5 J1 K+ E3 ~8 q
  195. {
  196. / r8 Z0 \5 r2 `( x# o    int i, j, no = 0;/ d2 t8 {/ Y/ Q: l7 c
  197.     double e = 0;
  198. * |4 D8 R* S- ^/ `! E$ k    do{
  199. # c: b6 q0 Q3 f% z\" r        e = 0;
  200. . ^3 o& a9 i6 I5 U6 @$ n/ r        for (i = 0; i < DATA; i++)  E) Z% c\" l+ g# `
  201.         {1 l- a( b/ _. t$ g
  202.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                ( f# \5 ~' _) C2 l! D
  203.             backUp(i);
  204. / @8 E# o5 r/ {7 E/ f4 `; m            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  205. 0 e6 H' l+ V9 J, |) x9 m        }1 ~) m. ~; X! P: }  k* p9 Z
  206.          
  207. , a& F8 c2 x( V4 j0 U3 Y        cout << no << " " << e << endl;
  208. . \/ ]! d: ^0 i& h        no++;. m+ m1 b, D& V' v- m; d
  209.     } while (no < 1000);# g4 ^5 K* Z( `0 H9 c% k# n
  210. ) D, D* F0 V8 u, x% @1 f) ~1 s

  211. 5 c% ?) b, i. v8 r/ l}
  212. ; P$ j0 ]# G+ ?- H* m- `4 N) W$ E
  213.   U- f( y\" t' W% N' }8 g! }$ cvoid  main(int argc, char const *argv[])
  214. 9 j; ?\" r\" y4 `! M% ?1 q' y{! o- \$ h+ k% X& ?
  215.      3 E/ F  G2 Z2 ]. C\" M0 a
  216.     setSample();
  217. + z\" {6 L6 t0 r6 D, n% [3 K4 _    initNet();
  218. , {5 Z7 t& K. _3 r! |5 P    train();9 ?) u% }; c1 `; W+ z, a
  219.     double a, b;* |- j) B6 n& L* d9 O& P2 g
  220.     while (1)
  221. 5 _. a  s6 k' |/ `    {
  222. 3 w# `6 p/ T4 h9 D\" Y: v0 K        cout << "print two numbers" << endl;
  223. 2 N: S7 h) R* D4 J& }, P        cin >> a >> b;! A: q! ^\" U. K2 Q
  224.         cout << "result:" << result(a, b) << endl;/ T0 e! Z+ A8 S
  225.     }; `3 X% _8 t; @; O' v) B* V
  226.      % ~* |+ _+ S' i( @# @0 N0 Q; G  O
  227.      
  228. 2 k6 U: p0 H! R0 `! M# m- E}
) V* {$ e/ i# e+ Y9 k8 R
7 i6 K" |9 w7 E5 Y
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, 2026-4-17 08:38 , Processed in 0.437450 second(s), 68 queries .

回顶部