QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2536|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!
% x; Q" j% d6 x$ j: yps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>
  2. $ V  s* j  q. }5 ?4 \#include <time.h>
  3. ) ^& U6 p, l* I0 M\" N* m#include <math.h>
  4. 7 V6 {- C, h8 I9 d2 k) o#include <stdlib.h>
  5. - K3 _7 J4 L0 n#include <iostream>
  6. 9 Z' {+ t& a$ H1 i! t0 {' Cusing namespace std;- f4 H6 G  A1 A/ [( A, |
  7. #define DATA  800# g' H5 M% U* w! y
  8. #define IN 2
  9. 0 V, J+ l7 g+ q: l0 }#define OUT 1' y( h( Y* o6 i. D
  10. #define NEURON 45
  11. ! X2 c' q8 }% W6 i6 g/ w% Z#define TRAINC 20000/ g8 v+ _\" T3 _
  12. ( ]7 e3 u  ]5 x# [$ i
  13. double Fx(double x)$ ~0 {& e: [; T4 s\" `/ G
  14. {
  15. , N# c5 c) h- G, o2 @    return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  16. 9 t$ @' U- @: [6 g! B6 H}: K6 y& D1 _1 C7 G8 _
  17. //La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层
  18. ) R1 T7 e3 F( Q. B//样本输入  F1 ]; I- s* |4 B+ G8 V
  19. double La[DATA][IN];
  20. / ?) j4 C3 `3 D//样本输出
  21. ) W1 ^# D6 C+ Q+ {9 d6 Vdouble Lc[DATA][OUT];! u: Y$ @. h% w8 }* y
  22. //La->Lb权重4 ^9 ?* ]+ A. f( b) q- S' U% v& \
  23. double Wab[NEURON][IN];
  24. $ \0 V: H/ `/ Y8 Q1 ]% J! f0 p) t% Z//Lb->Lc权重. w6 o! b8 i3 _5 f) t
  25. double Wbc[OUT][NEURON];
  26. 5 Z  K6 N% P$ S' f# w# V5 u//样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...
  27. & X3 ]) }, U/ J8 g  v* h; Vdouble MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. 3 a. G; ]( m5 r3 u3 { 3 S- x: {; a& S1 T# m3 }, e
  29. //Lb层输出
  30. ( C, a6 ?9 Z& p: idouble LbOut[NEURON];
  31.   J9 V& `  }6 A2 P- c//Lc层输出
  32. 5 m2 x* L- a% Ddouble LcOut[OUT];
  33. 9 U9 R* i9 S# z1 D  F1 i
  34.   C- O+ l$ s! y8 Y//Lc层单元的一般化误差
  35. 6 p/ A* g! s6 y+ Idouble Dc[OUT];% q: B, h9 w0 H\" ^
  36. //Lb层单元的一般化误差
  37. ) O  A# y2 [% a* p, z; Pdouble Db[NEURON];
  38. & |. |1 z9 }& R6 ]2 ~) ?# C
  39. / \1 B/ g7 g5 k. \  S7 e//设置样本数据
  40. \" V; U) N( Q* s2 s  p8 Zvoid setSample()7 E2 Z9 y) G4 q1 z' A\" }9 J\" x
  41. {
  42. , A9 T2 L6 h& r& H+ ~: f! n    srand((unsigned)time(NULL));& H, B4 f7 Z/ t: \5 U+ h
  43.     int i, j;, V) j  e  L3 ~7 G1 n! f
  44.     for (i = 0; i < DATA; i++)* ~- O: t4 K$ c' T1 Q% ^/ D
  45.     {8 f+ M3 ]$ b; r& t
  46.         for (j = 0; j < IN; j++)
  47. ) O+ u+ d3 ]$ W+ d4 [1 M0 m  s0 m3 y        {
  48. 1 g2 V0 l& b6 W1 h3 c5 c            La[j] = rand() % 1000 / 10.0;/ r( e( \6 n# h& ^% ]
  49.         }
  50. $ B7 a# u; G8 b, @ / s) V# T3 d/ T& b
  51.         for (j = 0; j < OUT; j++)4 E1 r3 Z: Z* M+ {\" o
  52.             Lc[j] = La[0] + La[1];  z: X* H* H5 D# n
  53.     }1 S7 m9 w+ e. t\" N8 \  ~
  54. }
  55.   f$ R$ _/ G7 r6 ^, b# m//初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)$ {8 @3 o& n& q+ N
  56. void initNet()
  57. # Y# e+ `* Y0 l$ v1 G3 r7 F- r- Z{  q- E: V5 D3 ]  d5 c) e! K
  58.     srand((unsigned)time(NULL));
  59. ; N0 M4 ]# G/ w5 b: q1 A    //两部分的权值设置随机值【-1,1】2 `3 U1 ]+ n) B2 S\" i+ _0 E\" Y3 _
  60.     int i, j;
  61. 6 S3 j) c0 m8 Z. b0 ~    for (i = 0; i < NEURON; i++)) V8 A0 J7 B6 X, W9 v
  62.         for (j = 0; j < IN; j++)1 I\" ~! R1 T* O6 O, I
  63.         {
  64. 1 [! h. f3 n/ g: Z            Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;& m: x( \: K, \& X
  65.             Wab[j] /= 20;
  66. ( G7 b* |. D' P# K( }' Q. b1 o        }
  67. 4 n4 A  e& I6 q7 m4 ]- K ' n3 m0 [) e& [( M7 G. X
  68.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  69. ; _8 G0 R7 h! K9 J7 @8 K        for (j = 0; j < NEURON; j++)/ V6 f  F! _) V
  70.         {
  71. ; ?% T\" g+ o  T: ^            Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;* c9 P& S3 _- h0 {4 |
  72.             Wbc[j] /= 20;\" t* Q- B\" W  l2 n5 e
  73.         }
  74.   o3 J9 e8 ^( O7 ~4 W# s     : Y5 D4 ~7 P9 [4 A- V
  75.     //找出每个向量最小最大值,并进行归一化! Q\" w3 L0 D5 {5 U4 D
  76.     for (i = 0; i < IN; i++)
  77. ; W  o, [5 C- P( \& w. w1 E6 S    {
  78. / Z/ K2 k+ |- x& u         
  79. 6 w3 ]( D$ v7 i  V; \        MinIn = MaxIn = La[0];* u3 i, a' l+ v/ J8 F8 Y+ I
  80.         for (j = 0; j < DATA; j++)/ }& ?8 w; q8 p6 ~; ?
  81.         {0 c' m4 a# l: }; {, c
  82.             if (MinIn > La[j])) F3 g7 H3 @$ _# c6 d9 z
  83.                 MinIn = La[j];2 F3 x( B& S3 @
  84.             if (MaxIn < La[j])* @: g9 E& o$ W2 ^0 S2 \
  85.                 MaxIn = La[j];
  86. . F& t4 V' Z; i0 n4 Y: ]# |/ v        }
  87. . D0 D8 J. R1 N5 e. f+ z\" ^     0 S  |! p! V  U0 j; b$ K/ X- g8 b
  88.          , w# U4 B0 N5 ?7 C
  89.     }7 E9 L, w9 t. ?9 v5 S
  90. , R8 c8 t6 z4 C5 E* P$ B: b
  91.     for (i = 0; i < OUT; i++)& e- u- ]  U7 ?* P  B) x0 c6 V1 m7 v
  92.     {4 C( r\" [: U2 H+ ~0 @: F) A1 h8 k
  93.          0 ]: l( c% N2 V* Q5 k0 c
  94.         MinOut = MaxOut = Lc[0];: B) }% M! ~) P
  95.         for (j = 0; j < DATA; j++)/ Z  I; g8 B# b0 _
  96.         {7 Z; k( U2 c/ S! l( b2 k) v
  97.             if (MinOut > Lc[j])
  98. % @% A3 S0 I- H) O+ o4 Z                MinOut = Lc[j];; s8 M- T3 c0 w+ N0 v, {
  99.             if (MaxOut < Lc[j])
  100. 4 y- R( S1 e% }: J2 I- T                MaxOut = Lc[j];
  101. + D4 s* j7 ?; w$ {3 C        }8 Z) m5 \2 S+ H/ f8 K, Z' U& c. z

  102. / n: C) T2 P+ q\" u5 {    }
  103. 8 s# l0 ^& p% [. V' [
  104. 5 C7 X/ o1 B8 Q) ?$ o    //归一化
  105. ' n& k2 l% d' R6 \  N    for (i = 0; i < IN; i++)\" a  o\" g; ?: O$ [& r2 [
  106.         for (j = 0; j < DATA; j++)5 a% R7 Y  Y2 h+ e' m! p
  107.             La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);& T/ {0 J1 G. _7 Y2 D8 C
  108.              \" V+ s& B4 H7 G5 n\" W
  109. # p# H4 P/ }- p3 ^4 ]. X0 {1 K7 `
  110.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  111.   C- y3 j, j8 j' p3 c7 f        for (j = 0; j < DATA; j++)\" Q7 q! k, k' F+ F/ t
  112.             Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);
  113. 3 `5 t* L: U* P8 E         
  114. & x) n8 N: h( S& ~) l) d            
  115. 3 ^) D% |# Y/ }/ }9 r\" d
  116. 9 [8 i7 `2 L9 R6 Y) X, k0 a- Z! ^$ m}) ]& f/ {6 A3 v- x. E; b& G
  117. void getActiveVal(int dataIndex)! e' a\" B4 F+ |( S0 L6 z, J8 w! q
  118. {
  119. \" F0 A5 Q\" ^4 A0 B0 g) d1 t/ p    int i, j;
  120. # |! _6 X: @; t0 x    double sum;1 J8 d3 M\" Z2 m6 f7 [7 N
  121.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  122. - Z$ O# u& c& p/ ?' G    {
  123. + \9 f, z' {1 W8 Y# E9 K; u        sum = 0;
  124. 3 w' `2 ]0 `4 T& z9 p8 [1 s' E        for (j = 0; j < IN; j++)
  125. 2 M: R$ U7 {: S1 x# M            sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];\" `& I$ P6 \( z$ F* |; w) |
  126.          
  127. : _( }. @. }( s/ C$ E/ [( b, S        LbOut = Fx(sum);! o6 E\" `$ y% N( M4 R4 p+ N+ K

  128. 1 [# S$ s% |/ J/ @7 S) j& a9 j! i    }, V+ _5 h; w0 L2 p\" P& x5 K3 C
  129. : T( B+ n+ y4 P\" D4 s; B
  130.     for (i = 0; i < OUT; i++)4 X; Q2 C) W* ]0 ?, J
  131.     {
  132. # v5 G7 C* Y, a, ?        sum = 0;
  133. & \( |8 h6 O5 B: x        for (j = 0; j < NEURON; j++)
  134. + Y\" B+ i  K  b0 q. b            sum += Wbc[j] * LbOut[j];4 g3 Y6 P: @# h7 C2 L
  135.          
  136. - f8 O/ z8 C, }: i# Y        LcOut = Fx(sum);
  137. 0 L2 T  p6 b+ J2 _/ j    }/ B. t0 x& l$ A, P% R
  138. }
  139. - g\" Z\" d! W9 L) V# a( wvoid backUp(int dataIndex)
  140. + ^  y/ c8 K  r0 w) F1 ^) ?{
  141. 0 o! y- J% U8 E9 _3 a& [7 v    int i, j;  p9 p6 i2 C7 }1 m& k
  142.     double sum = 0;
  143. 3 L2 d' v6 z4 X- X/ f    //Lc层单元的一般化误差* o/ p4 {) A( V, }1 i9 k
  144.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  145. & |. F; {1 g0 \. \- Z) u        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);9 }; M0 X9 B5 ^  V- L  \

  146. 3 E& G  x: R$ B; F, ~7 T    //Lb层单元的一般化误差
  147. / ^- u; H\" ?: C. A$ z    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  148. / U9 B5 B4 R\" q) k& P' D9 T3 n( e    {: s0 U- a- L# D3 o
  149.         sum = 0;; N) c' Y% i0 k& e
  150.         for (j = 0; j < OUT; j++)+ E$ M6 Z+ |6 s* e2 y0 P+ ^
  151.         {) Z( d! B' K( {8 G8 m4 S9 O0 v\" ?
  152.             sum += Wbc[j] * Dc[j];
  153. 9 c/ ]! `6 g* d6 ]/ g        }: l7 R. r' c  C6 P) B+ n  Z
  154.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;
  155.   B\" n7 G. k6 h! |    }
  156. 1 |) M) |' k$ t: ~4 E5 Y
  157. / a0 }' k7 U- m& o+ ~8 Y* t: V5 F    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;6 X* J% }: S* p: N
  158. + M! B2 r/ R$ q1 p6 _
  159.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  160. 8 O6 g) S; e4 x0 f; E% f4 j        for (j = 0; j < NEURON; j++)+ _1 j7 [- X' h2 p! X! d8 @
  161.             Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;
  162. : a( j, P4 C( m+ ^  }4 V
  163. ( A8 [8 B2 z; L/ g, C( T    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  164. 2 s' `- T+ y' ^' Y, u' m; U        for (j = 0; j < IN; j++)0 [: z6 F/ e6 e) z: z$ }1 l/ C7 l
  165.             Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];, I; B. {5 _# e7 o6 K' d3 l

  166. $ j, R8 _- d' K/ B     + \; P, {3 ^; @7 Y2 N3 q' U
  167.      ! a8 t8 G% r# g9 _. n- }6 V# w
  168. }9 c0 t+ R# |9 C- {
  169. 5 i, }) Y/ j2 ]4 k9 c
  170. double result(double d1, double d2)\" _9 D\" m9 `& u; Q' M/ S3 ^& l) k
  171. {
  172. 0 _1 V4 v' ]( f    int i, j;
  173.   X# X3 Q1 r* S: y4 [4 w% h# f    double sum;2 N. S0 ^! x& n& z2 g1 ^
  174.     d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;+ N3 J. X, h4 e+ x\" k/ m( s( J
  175.     d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);
  176. ' j; C( j0 z2 D. C2 {. c
  177. ! a9 J( K7 l+ n' v# ^    for (i = 0; i < NEURON; i++)  b* L# V& `& g% B1 ?. Y. ?
  178.     {8 n/ ]\" U$ d1 d+ F; d# F
  179.         sum = 0;         5 p* l: W7 t6 ~7 F. c- O
  180.         sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;6 B- v/ f3 [7 s5 ]: [
  181.         LbOut= Fx(sum);8 M; x5 w$ ?' j  P/ [1 k: y) r
  182.     }
  183. . `/ F+ N; q\" N # C  H# D/ ~. X3 Y. c
  184.     sum = 0;
  185. % X! |% v+ G, G/ B3 E- T/ T/ Y2 h    for (j = 0; j < NEURON; j++)
  186. 0 g+ K# l- L7 i2 c; P7 M        sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];
  187. 9 ?' c/ |0 q2 m- A- z5 M     : g# p( v7 a4 [* ?! C# q
  188.     LcOut[0] = Fx(sum);
  189. 6 o, h3 k3 _! S! W     * h  F$ u& g# q. D+ o
  190.     return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  191. # k3 N+ Y2 h$ \1 R
  192. * l8 |! g+ G  p- W6 U, k
  193. 7 g# E; D& P0 _/ z# C$ c! t, F4 V}. S. M0 C5 R* ?# b, b- P\" q5 G$ j
  194. void train()5 S1 Y- l9 w- y7 E
  195. {: q+ T! [: }9 S, G. @
  196.     int i, j, no = 0;6 c9 o; h\" B* U3 E
  197.     double e = 0;
  198. / i8 e, ~* P/ t0 R6 n    do{
  199.   M+ q( F$ }* ~  ]' z5 Y        e = 0;' \3 W! C8 r. u  U, C. F9 @( f/ J
  200.         for (i = 0; i < DATA; i++)
  201. % u9 @' q: ?- ?2 d! B1 D\" }! R' y        {3 M: i0 `: \$ ^- t7 K/ D: v
  202.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                % `+ U1 N3 Q+ ]8 X/ t
  203.             backUp(i);8 b6 r4 J\" O( z) i
  204.             e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  205. 8 S1 d- }6 m6 o; L: r        }
  206. $ C5 f* }( g7 a) s* F         
  207. \" G8 i  Q; h! D: ^7 l) q& r$ R3 A        cout << no << " " << e << endl;$ j5 a& l& h6 a
  208.         no++;1 ^& s0 a; D8 [5 z
  209.     } while (no < 1000);6 d& O9 P- K' g7 V9 I2 W; K
  210. 8 r# x. O\" ^( p1 G

  211. : E0 L8 z! ]0 j6 m8 U! y9 `' `8 d}4 j+ z0 L7 D5 m5 p2 j

  212. ! r% G. t$ q: N7 T* }; @5 uvoid  main(int argc, char const *argv[])
  213. ' U$ `0 [( [. c$ c* R1 z; f: p+ w{
  214. - V- B( S- ]7 @7 C0 z     3 H0 V2 H+ p5 w) T
  215.     setSample();\" ?: i; q% B% ~
  216.     initNet();9 C, @: i: G: P2 ?& ~
  217.     train();8 L\" {; c' s! e1 @
  218.     double a, b;
  219.   q% m\" U; T/ u8 U! L    while (1)- @( y8 \, Y\" r8 A0 U
  220.     {
  221. ! v( s' f\" s6 |$ S5 {8 m: a9 d7 S, P        cout << "print two numbers" << endl;) v0 j5 C% i+ ]+ I4 n
  222.         cin >> a >> b;; f& |\" |\" I! ~
  223.         cout << "result:" << result(a, b) << endl;
  224. % w  E* p* y) Z& D    }& o9 Y- J# t7 h$ I5 E
  225.      4 [\" G1 n( _3 b2 ~( x& n) q; ]
  226.      - ~. @& `9 N. n; r; t
  227. }

/ E0 E4 ?3 ]/ {* N& S
$ Y! d' e) _) l% m1 w3 _3 M7 q
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, 2026-6-12 14:21 , Processed in 0.449032 second(s), 63 queries .

回顶部