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hanshuilingyue 2012-9-1 14:20
nntool 神经网络工具箱的使用 1 ) 在 matlab(7.4) 命令窗口键入nntool命令打开神经网络工具箱 。如图: 2) 点击 Import 按钮两次,分别把输入向量和目标输出加入到对应的窗口( 和 )中,有两种可供选择的加入对象(点击 Import 后可以看见),一种是把当前工作区中的某个矩阵加入,另一种是通过 .mat 文件读入。 3) 点击 按钮,填入各参数:(以最常用的带一个隐层的 3 层神经网络为例说明,下面没有列出的参数表示使用默认值就可以了,例如 NetworkType 为默认的 BP 神经网络); i)InputRange ——这个通过点击 GetFromInput 下拉框选择你加入的输入向量便可自动完成,当然也可以自己手动添加。 ii)TrainingFunction ——最好使用 TRAINSCG ,即共轭梯度法,其好处是当训练不收敛时,它会自动停止训练,而且耗时较其他算法( TRAINLM , TRAINGD )少,也就是收敛很快(如果收敛的话),而且 TrainParameters 输入不多,也不用太多的技巧调整,一般指定迭代次数、结果显示频率和目标误差就可以了(详见下文)。 iii)Layer1NumberofNeurons ——隐层的神经元个数,这是需要经验慢慢尝试并调整的,大致上由输入向量的维数、样本的数量和输出层( Layer2 )的神经元个数决定。一般来说,神经元越多,输出的数值与目标值越接近,但所花费的训练时间也越长,反之,神经元越少,输出值与目标值相差越大,但训练时间会相应地减少,这是由于神经元越多其算法越复杂造成的,所以需要自己慢慢尝试,找到一个合适的中间点。比如输入是 3 行 5000 列的 0-9 的随机整数矩阵,在一开始选择 1000 个神经元,虽然精度比较高,但是花费的训练时间较长,而且这样神经网络的结构与算法都非常复杂,不容易在实际应用中实现,尝试改为 100 个,再调整为 50 个,如果发现在 50 个以下时精度较差,则可最后定为 50 个神经元,等等。 iv)Layer1TransferFunction ——一般用 TANSIG (当然也可以 LOGSIG ),即表示隐层输出是 之间的实数,与 LOGSIG 相比范围更大。 v)Layer2NumberofNeurons ——输出层的神经元个数,需要与输出的矩阵行数对应,比如设置为 3 ,等等。 vi)Layer2TransferFunction ——如果是模式识别的两类(或者多类)问题,一般用 LOGSIG ,即表示输出层的输出是 之间的实数;如果输出超过 则可选择 PURELIN 。 所有参数输入后,可以先用 View 按钮预览一下,如图 6 。没有问题的话就可以 Create 了。另外,网络创建完毕后,如果需要手动设置权重的初始值,按 View 按钮后有个 Initialize 选项卡,在那里可以设定。当然了,也可以不自行设定,这时候 Matlab 执行默认的程序进行权重的初始化。 4) 点击 Train 按钮,到达 TrainingInfo 选项卡,在输入向量 和目标输入向量 下拉框中选择你要训练的向量(即第二步加入的对象),如图 7 。然后到达 TrainParameters 选项卡,填入适当的迭代次数 (一般先设置一个较小的数如 200 ,然后观察收敛结果,如果结果窗口的收敛曲线衰减较快,则表示之前的参数比较有效,因此可填入 2000 或更大的数目使得网络收敛,否则修改之前的参数)、结果显示频率 (例如要每隔 50 次迭代显示结果窗口,则填 50 )和目标误差 (这个与第 2 步中的“ PerformanceFunction ”有关,如果使用默认的 MSE ,则一般满足“ goal* 样本数量 0.5 ”就可以了),就可以开始训练了(按钮 ),如果结果收敛(训练误差不大于目标误差,即蓝色线到达黑色线位置)就 OK 了(例如要求精度很高,尝试填 0 ,等等)。 由于神经网络工具箱一次只能输入一组输入数据,所以对于此问题要分九次输入,并没有编程简单。
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