QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2569|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!
, W* g$ L) h- R/ F: B$ }) H  L; _ps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>\" g/ k4 @8 V  e/ q5 G( x
  2. #include <time.h>- J1 B  ]/ O% ?4 n# E) |
  3. #include <math.h>
  4. 6 g# f3 C: `6 C\" f! S9 c  ^5 O( M2 {1 a9 h#include <stdlib.h>, {2 I* T, S( ], I) C
  5. #include <iostream>* p$ W3 V( p) r, F3 ?9 d
  6. using namespace std;2 Z5 ]) H7 E) t3 l* k% L& X
  7. #define DATA  800) V$ |- E5 j# ~% i9 G( `) V
  8. #define IN 2( q  G4 Q7 t& C. `' {
  9. #define OUT 1
  10.   D2 |0 |' J; b3 t: O8 _0 G#define NEURON 45
  11. ' N3 k3 n* H7 \! q# Q! _6 N: I#define TRAINC 200009 W7 n, F3 o8 T( ]7 ?  N% l. u2 Y
  12. $ j( {( H6 o1 ?* c6 r, R
  13. double Fx(double x); h# [+ k& U4 ^4 L5 l% N# P
  14. {
  15. \" o5 _- H/ H/ l0 |, R8 o    return 1 / (1 + exp(-1 * x));+ }7 L' ~/ H! u) g+ E7 u$ f
  16. }
  17. 9 S1 Z1 I: U* j1 b1 ?//La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层- N9 v2 \/ C1 E\" k4 Y
  18. //样本输入
  19. . H6 F5 R! N! P& b5 ^; mdouble La[DATA][IN];
  20. 9 n# M2 F& J' u, X5 R\" o6 j/ t1 w//样本输出
  21. ; Y1 e2 N( \' N+ r: m) u0 adouble Lc[DATA][OUT];. w: R- b6 h9 ?# f* C% x, Z1 j
  22. //La->Lb权重/ Y& h7 E. L8 ]8 c4 d; V
  23. double Wab[NEURON][IN];
  24. ) a) t0 _* v9 W4 _7 |7 M//Lb->Lc权重8 N- z# Y. \: m$ ^: C' E
  25. double Wbc[OUT][NEURON];) u+ @! D. Y( `
  26. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...: ~3 \# _+ I# ~+ V# ~
  27. double MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. 9 r' C7 u* G, o& ^2 Y( a( n; |6 A( o4 \
  29. + S# V: x\" j$ q3 T//Lb层输出\" x9 I* j6 e. `7 `$ U3 Z
  30. double LbOut[NEURON];3 Z5 O4 ]5 l4 O0 i
  31. //Lc层输出
  32.   f  h1 H4 ]8 b\" d7 Kdouble LcOut[OUT];; z3 T$ Y8 R! U2 W3 }  l+ G5 H: t

  33. $ {1 ~; j. c) l& V0 P//Lc层单元的一般化误差
  34. 6 ~- H! ?- @3 q7 Bdouble Dc[OUT];
  35. 8 y1 i1 c' X8 A9 n0 V//Lb层单元的一般化误差) U6 S6 H: |% l1 b+ g/ i
  36. double Db[NEURON];! o' R$ A3 ~- t

  37. # x- L, G$ d2 V1 d. j, n4 \0 q//设置样本数据
  38. % g2 ?6 l# s9 }4 v. jvoid setSample()& h, u' n0 ^5 }3 B
  39. {
  40. - ?# X6 _/ f+ ^& n, M. l9 e    srand((unsigned)time(NULL));
  41. 6 ?5 a4 o2 T+ ]\" L# K    int i, j;
  42. 2 E1 |4 n  A3 n    for (i = 0; i < DATA; i++)
  43. - G4 U. j: o3 P3 J, e9 Z0 Z+ X    {
  44. , i, S' ]. o7 D\" v1 a2 C+ q4 R3 {4 \' m        for (j = 0; j < IN; j++)
  45. 9 Y, b& `. X\" H        {7 m5 L7 i2 [) d% O9 w8 j
  46.             La[j] = rand() % 1000 / 10.0;# `, s  {\" N9 d' G; |' Y
  47.         }
  48. ; B' z) Z' u; ~5 u 7 H8 g# J- i# b' j  \
  49.         for (j = 0; j < OUT; j++)
  50. ' ~# N5 e' u! P            Lc[j] = La[0] + La[1];
  51. . h  j8 I* d2 u# V: \) p# Q    }7 X3 G- p/ @: H6 i3 p: Z, x2 s
  52. }( i, z& [4 ?8 ^$ U
  53. //初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)2 p  f% O5 e) U! A' V
  54. void initNet()
  55. 4 S( v3 i7 J' @6 e' z/ m) Q1 J{
  56. ) M\" R7 E\" J' t3 |- p    srand((unsigned)time(NULL));
  57. 7 m8 I  D! _+ i$ |9 m/ r    //两部分的权值设置随机值【-1,1】
  58. 4 a! t! E& |* A* j8 _% O    int i, j;& o# f. _% K  v
  59.     for (i = 0; i < NEURON; i++)# @# t4 P& |5 v9 }8 p
  60.         for (j = 0; j < IN; j++)3 C4 f  G& i/ j9 t) R
  61.         {
  62. # [+ u; O$ ?1 `5 |\" z1 r( |            Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;
  63. & Y* O) a) o% i            Wab[j] /= 20;\" @' I, [( K2 k
  64.         }
  65. / _- c! q# i3 a( I7 h/ Z: J
  66. ) g& O. g8 b4 o6 z8 O    for (i = 0; i < OUT; i++)1 Y$ i: g3 @4 r* s) A1 Y) Q3 X
  67.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  68. # z# _0 ^4 ]( O        {
  69. 4 C0 P+ W1 a+ p\" d# x. t# W            Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;: h5 C\" L# m7 T
  70.             Wbc[j] /= 20;0 p; B+ s3 H% d7 g8 r
  71.         }8 w, H  V$ y. k. S, j& k& W0 _+ e
  72.      # d* T) f3 i7 e: O2 S; x
  73.     //找出每个向量最小最大值,并进行归一化
  74. 9 N; T# z$ Y$ h% Z( ]2 e    for (i = 0; i < IN; i++)7 k) @, l% q  M' F1 Z
  75.     {
  76. % y& P2 `& [4 G  x         ) Y5 S2 q' |5 R0 s# q& {- f\" g/ {, k
  77.         MinIn = MaxIn = La[0];
  78. 9 a; ]& ~5 r! R5 \3 i; K$ Q        for (j = 0; j < DATA; j++)
  79.   _2 K3 h/ {8 _        {  M+ ^4 V0 y$ s  v
  80.             if (MinIn > La[j])
  81. 0 Y% F5 Y, E! b* U                MinIn = La[j];! w4 q! i\" Y, I( X
  82.             if (MaxIn < La[j])& x: }; \. M- w$ h5 Q! L/ g
  83.                 MaxIn = La[j];
  84. ' u% u  Q+ A& r: {& z# y        }% M/ \7 \( o- _$ t8 k3 c
  85.      7 G, \+ e/ Y7 y
  86.          
  87. 2 l$ \# y; e' P9 d7 S    }1 G' f1 s- e; X
  88.   E3 S9 t  ]5 x4 f7 d$ E* g6 C( t\" |
  89.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  90. 8 b7 G8 q, g/ ~  I9 |    {( f; v, [* w. Z) [' ^/ S7 ]
  91.          
  92. ) m6 \% h% x! `! {/ u; y) y' f\" z        MinOut = MaxOut = Lc[0];
  93. ! ?/ p. C- r5 H2 ]; a. J7 k+ f) i        for (j = 0; j < DATA; j++)$ S6 K2 R6 _  E/ }
  94.         {
  95. ( y' i8 V9 I9 H/ p            if (MinOut > Lc[j])
  96. * C& E( p3 ]5 B; y7 F                MinOut = Lc[j];
  97. ! \0 b5 t/ t4 ^+ `  ?2 S            if (MaxOut < Lc[j]). I; n1 R0 h0 R* D0 L
  98.                 MaxOut = Lc[j];2 W6 f7 A: d; c* t* T$ w
  99.         }
  100. ( B, `4 N7 H* {# |+ i1 P 0 [1 v+ q- u7 b1 m8 P5 ~; B
  101.     }
  102. ) i4 m0 m' |8 l: o
  103. ' O0 C' U7 k) g! r2 `    //归一化, \5 A7 V6 [4 F6 U6 |' f7 A9 W
  104.     for (i = 0; i < IN; i++)
  105. ( i+ b; j. g7 O& L2 r+ p1 y4 l: R        for (j = 0; j < DATA; j++), d- R$ T+ P, J# G4 H' h. v) ^
  106.             La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);
  107. & z$ `- K8 K. g7 w            
  108. 0 A+ d! d& i! j. \\" p) A0 R
  109. : A% E2 g7 W2 @3 t    for (i = 0; i < OUT; i++)* s, H& ]5 O+ @8 T1 R
  110.         for (j = 0; j < DATA; j++)9 N5 c5 ~  C  L5 I
  111.             Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);
  112. 3 ^9 `. b% T' z1 I/ q5 q         / I3 w; V6 v! V' L
  113.              5 H' ~* B4 _2 n' S
  114. / b6 ]/ }  P/ {3 @
  115. }
  116. 1 t1 O2 G3 T, A( r. M. o4 Vvoid getActiveVal(int dataIndex)
  117. 1 Z8 ]  t2 X+ f# c( L( W% v{
  118. ! Z6 I2 _8 S8 `  n- @0 e1 f: z$ X    int i, j;
  119. ( E, L' Y4 o7 A0 m8 A+ [# {. W    double sum;$ H! M' a  s, d+ f$ T. j4 _
  120.     for (i = 0; i < NEURON; i++)7 J% o( l4 }) U6 V0 F
  121.     {6 @9 d% q; V, y7 m2 a% X
  122.         sum = 0;) n6 d0 ~+ G7 e5 w( g9 s. N2 h
  123.         for (j = 0; j < IN; j++)
  124. 3 E1 @4 G4 Y. J\" Z2 D            sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];
  125. ' }' F1 n0 ^- X! O. k& i         
  126. 5 d3 K1 ?  }$ u1 R3 L  _; c$ }        LbOut = Fx(sum);4 R- k+ |7 a/ h6 u  `/ I* V+ Z
  127. ) e1 m4 r1 r8 f\" A
  128.     }8 V7 F2 u) n\" F

  129.   B4 l7 P6 K0 P4 W) e    for (i = 0; i < OUT; i++)$ D! z' r2 M( g' _
  130.     {
  131. $ i* D9 v8 ]) S        sum = 0;
  132. 4 s9 Y5 \* {; N+ x4 z3 U4 X        for (j = 0; j < NEURON; j++)) s; D; E2 H4 `% K; J! S
  133.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];
  134. * T. N/ l4 n+ @) J: T& I' b; s  L3 T         $ I* \+ J( r9 Y; i& [8 Q2 V
  135.         LcOut = Fx(sum);
  136. ; d3 [, N+ b1 a' F    }
  137. + D' U\" V! Q, T}
  138. : n& O( V, ~8 F  n. f3 {8 z8 dvoid backUp(int dataIndex)& d, U8 ]! ~' I+ ^* P! \0 g
  139. {
  140. : V& O! V% x# y6 d- g- f/ U- t, j    int i, j;1 B. b% N- x( z0 K* x( A4 _
  141.     double sum = 0;3 p- K& l+ Q: x% @. T  N& r
  142.     //Lc层单元的一般化误差
  143. # r+ @! g2 U- s# T    for (i = 0; i < OUT; i++)
  144. ' E. n% ], T; V% A' w        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);
  145. # L) s8 M1 e* o: c! G
  146. $ u1 o. C% [; i# y: ?    //Lb层单元的一般化误差; a1 x& d9 t/ P$ R/ a. a% u
  147.     for (i = 0; i < NEURON; i++)& e* c: T5 v' Q. z. y& F
  148.     {
  149. # ^3 O  C' X  s        sum = 0;7 B/ @! G2 I' U- Z& q2 Z6 H
  150.         for (j = 0; j < OUT; j++)5 M7 G; U' t* q\" }+ \; U5 N4 |
  151.         {- q3 s- X% z# ]7 t* H0 A/ M
  152.             sum += Wbc[j] * Dc[j];2 M* e& m2 Z! v7 c( J
  153.         }* ]4 n- r+ H5 A& [, \4 \$ @: q5 I
  154.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;
  155.   V1 U; G- ^% u    }
  156. ! T; K- y+ x: U& G6 _
  157. # U8 t& e3 P$ T% y0 H5 i    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;5 L: Q2 C4 k/ @6 o/ e9 ]

  158. - f$ u- I6 X9 d1 o0 Q    for (i = 0; i < OUT; i++)
  159. $ t& O4 u' W# O$ C        for (j = 0; j < NEURON; j++)
  160. 0 E2 _4 F\" M- Y7 ?\" y            Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;6 v# V- Y9 Z) K
  161. 1 k8 r2 I+ {* S& y5 [; @/ Y
  162.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  163. $ J+ p4 o1 G2 E+ K4 h9 c% V. M- I1 S5 l        for (j = 0; j < IN; j++)6 B/ L; W8 n+ M! t: z, H
  164.             Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];2 s& R/ S: k4 G8 c# `/ }% _
  165. 2 @# r4 n9 T1 G
  166.      
  167. \" P/ r. z4 `, V6 ]; c     
  168. 0 j7 J: S& R8 \' I8 u: u}
  169. 8 V1 q\" P' n) g/ F, a
  170. 8 _/ I3 L( Z6 x8 ndouble result(double d1, double d2)+ g5 C/ a0 ~' h
  171. {8 v# ~* G) p0 M+ x5 [  n4 F
  172.     int i, j;  K. r, Z6 s! P$ G. G1 I1 z1 W
  173.     double sum;
  174. 1 `& S* ^+ `\" j% E4 ]$ B1 x6 h    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;
  175. % c+ e5 Q1 I7 X) _    d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);3 ?: P% B' X* T; l
  176. ' S& s, `# M, S& V/ l
  177.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  178. 8 _, [/ {6 N: m    {3 T/ x2 G$ v3 E5 J6 x! }
  179.         sum = 0;         
  180. 8 d9 N# \# F0 P: |/ x6 U        sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;\" e7 L\" S* i. \( f# X
  181.         LbOut= Fx(sum);3 j$ t4 z% _, |7 o$ }1 E0 t8 _
  182.     }
  183. # n\" R7 w, ?3 J/ F
  184. # s5 c8 S6 T\" k$ W    sum = 0;9 `4 t( X; M1 F2 D, s9 Y
  185.     for (j = 0; j < NEURON; j++)9 q2 _9 F4 i2 E3 i
  186.         sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];
  187.   y! O* w5 L3 G1 a! Z     , ]9 K& O4 _7 B! J2 S\" w, g+ r6 ?
  188.     LcOut[0] = Fx(sum);
  189.   ?/ O3 Q; _0 D     % n! r, n# ~( j  n
  190.     return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  191. * d7 \. z7 Z0 x% Q/ K  b $ b! l+ @4 J- b- I& |. p

  192. \" U3 H& J7 f  G}( e7 [' X. b) y( \( l
  193. void train()
  194. ( ^/ _+ D2 }9 ~  R% G. E4 P{
  195. 9 }0 h2 b1 ~: H) d; @! o\" `    int i, j, no = 0;
  196. 9 I! }6 w1 ?% S+ j    double e = 0;4 G1 x9 ~\" d: p; Y) d4 \
  197.     do{
  198. $ B/ x' V) p6 u6 E0 f! B2 a# V        e = 0;5 t% f! k; m5 g( u  [6 y* h! X: _
  199.         for (i = 0; i < DATA; i++)
  200. / b9 V8 \* G8 h- Y& L. O' z        {
  201. & Q) l, F7 U# `% d- o# R            getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
  202. 0 s3 P1 `( j$ o5 D, v            backUp(i);
  203. ( D3 k( j5 h1 |3 S8 G7 Y- b            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);, Z  L/ w1 P3 W& F9 K$ [  T
  204.         }
  205. - W8 R9 c' l: Y         : j* w  {% ^/ r$ q/ y. H
  206.         cout << no << " " << e << endl;, O8 G, ]4 ~7 H
  207.         no++;
  208. ( `' A/ V# f* ^6 `$ H2 U    } while (no < 1000);
  209. 8 g3 N\" t7 P/ c
  210. * z/ @1 ~  y3 y0 q) x; {! l
  211. ; A' c  R  l+ M3 v. L}
  212. ; K2 y1 J, F' R* j# E5 ?: x
  213. 7 |\" b/ e( }. f0 i5 t$ t& Uvoid  main(int argc, char const *argv[])
  214. , c\" Z; J; G! Y$ F$ D8 _{* a! q) l& d' v3 |
  215.      
  216. , d+ z3 l\" O\" V/ \/ e    setSample();& U1 d2 y* N& ]- s. o
  217.     initNet();9 j. z+ k( g# m! Y
  218.     train();4 z9 d% \3 A, F\" J# M
  219.     double a, b;9 O& a; V8 l. A# v
  220.     while (1)
  221. 2 h7 [7 L! H) U, p9 J/ `( s    {& g& b0 l7 S4 B8 B+ O: g# G8 ?
  222.         cout << "print two numbers" << endl;- T* F5 |+ M% D9 |5 N' u. C
  223.         cin >> a >> b;
  224. 9 X$ S3 }, X) a4 I' Z        cout << "result:" << result(a, b) << endl;
  225. ( Z' K0 @\" B% C\" }    }2 H% o/ J& J0 ?' V: X
  226.      
  227. 6 R6 a' J2 G0 m/ }' v1 n  e, d       _6 ]4 U! z8 `: X' a  M# G
  228. }

3 o! `: I/ W4 L# Z' r2 ^  K: b" ]; d( S& @( p7 \$ {8 p. N; j1 b
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, 2026-7-27 09:43 , Processed in 0.907383 second(s), 63 queries .

回顶部