QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2496|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!
" N8 U1 ^# S; v( |7 S# c8 O+ |- [' A8 tps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>
  2. 4 O7 b# G3 [7 a+ F. @+ Q#include <time.h>2 n4 m8 Q( a8 K7 ^
  3. #include <math.h>6 |4 J8 g# p* i
  4. #include <stdlib.h>
  5.   g- Y- ~0 K& Z0 J1 N; O3 s% {* B$ |#include <iostream>
  6. ( T1 a; A; V) d. t$ ^$ @using namespace std;
  7. 7 i5 @0 {# t7 L& h#define DATA  800
  8.   A4 x$ j& J4 S3 K+ a8 Y0 V+ b* _#define IN 2, [\" a/ Z- C) o; Q1 T6 y
  9. #define OUT 1! u  ?1 T% V+ d0 z! z0 W1 a3 k
  10. #define NEURON 45
  11. 2 ?, f- Q6 F8 R& N  N- s! a#define TRAINC 20000
  12. # o5 ?2 |% G, Y( b' N% H; h
  13. 9 ^% D& A% k\" E4 D( z) p) bdouble Fx(double x)7 g& D& P) w- V! ~
  14. {
  15. + K+ N$ q9 `5 f    return 1 / (1 + exp(-1 * x));
  16. ; k# i2 n' W6 Q2 ]+ Z}5 @+ \& x0 I3 b1 o( l
  17. //La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层% U/ f6 m  f4 z6 I) C! x
  18. //样本输入
  19. 1 r; ?# L; e: D. K# P& ^, Pdouble La[DATA][IN];; D( |* L8 |+ q1 ]7 O3 J, H
  20. //样本输出
  21. / {: O5 ^. h/ X( t: u7 Kdouble Lc[DATA][OUT];# G2 f0 ?/ @4 z2 e. e$ P+ ?  ^
  22. //La->Lb权重& ?% S/ a  v! ?! t% c7 I8 N
  23. double Wab[NEURON][IN];
  24. & w! M5 P\" F* o' I\" W4 ?, l$ H//Lb->Lc权重
  25. 1 b! i2 F8 E% ~# k% a: ?double Wbc[OUT][NEURON];6 u8 v3 b3 d\" u& t0 v
  26. //样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...
  27. ! m9 A& U' j\" Vdouble MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  28. 8 G2 h8 _( u8 [/ v 0 A# Z, L! h8 ~) \4 a* z! {
  29. //Lb层输出
  30. % S. H& K  P3 _! xdouble LbOut[NEURON];6 H0 c3 B, V3 d
  31. //Lc层输出- D, C7 V5 F5 N/ F5 c
  32. double LcOut[OUT];
  33. + R. e5 O1 i8 X; T
  34. 7 G5 l. o& y9 F  X. }9 H//Lc层单元的一般化误差
  35. 5 M( _\" K% R( ^double Dc[OUT];' |; R\" A9 J  z& P0 C5 h, U\" R
  36. //Lb层单元的一般化误差
  37. 5 }. V. k' o$ O8 N  }8 N3 r( Vdouble Db[NEURON];
  38. % s8 @# X( j7 M  N\" Q) d; | 1 N/ T( W% y; ?# [  r
  39. //设置样本数据6 A4 Z/ G' N\" P
  40. void setSample()5 U8 Q% B- a& M
  41. {
  42. / y$ V% }3 v- {7 l7 y; p9 V    srand((unsigned)time(NULL));
  43. \" _# T8 e. n5 B7 e    int i, j;$ K$ R# b& f2 S, z2 g, A
  44.     for (i = 0; i < DATA; i++)
  45. ! [5 b$ k% E5 Y& z1 J; I: h* g; K    {
  46. 3 g! v; U! B1 \2 [* s! ], k3 ^        for (j = 0; j < IN; j++)
  47. # h\" R! s% b4 w2 i! O        {/ H2 q4 s2 n# a: n) l% V. d8 S7 `
  48.             La[j] = rand() % 1000 / 10.0;( W0 D% T, u5 G. V; ?# [9 p
  49.         }
  50. \" K# s: I/ T, a! a+ Q
  51. * A\" o9 u6 B4 z' Q% N: `! w% X        for (j = 0; j < OUT; j++)
  52. & D\" K( s& P  y7 \            Lc[j] = La[0] + La[1];: C  o, C# n4 |  p\" C' `
  53.     }5 W# {& g\" N9 J, [0 Y9 m, t+ l
  54. }
  55. \" G# I) \3 u) p( C% s4 ~//初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)
  56. \" K4 h6 G' q+ V8 V  \void initNet()
  57. ) i4 A  l+ S: T& L9 r3 s$ k1 }. M' r{
  58. 3 B) u, L1 D% [/ g) X8 ^8 `. Q    srand((unsigned)time(NULL));
  59. , P. g\" M4 D& x  l1 Z    //两部分的权值设置随机值【-1,1】- t  l$ w( L- ~# I: c& f% Z4 D( V
  60.     int i, j;
  61. - J- F' h0 g5 o- v    for (i = 0; i < NEURON; i++)( L# n/ E% @* Q6 ~5 V2 |
  62.         for (j = 0; j < IN; j++)
  63. \" g+ t$ l& ?% A9 q% t        {4 }* ~5 E\" `4 Y2 }. q: j6 S1 r
  64.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;
  65. ; I6 g4 r% N: X- k8 s            Wab[j] /= 20;
  66. 5 B% Q1 D  |+ p$ _6 H        }
  67. / y+ f5 a) B% a+ |; @\" L5 j  x
  68. ; _8 z6 V0 Q2 o) T+ u    for (i = 0; i < OUT; i++)2 @. L6 i. I1 B1 ?1 M+ [
  69.         for (j = 0; j < NEURON; j++)) B4 C0 Z# @0 u, K
  70.         {9 n! ?. G) }9 n1 O) a+ s
  71.             Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;
  72. 5 ?\" Z7 [2 E6 s  m. X$ R4 d3 J            Wbc[j] /= 20;
  73. # Y7 N9 |. ]' y        }
  74. , m  m' w, T7 S, l, k- E+ ~     
  75. ! j4 F9 z. t! O. q; C/ t, J    //找出每个向量最小最大值,并进行归一化0 ~2 M) ?\" M/ A
  76.     for (i = 0; i < IN; i++)! g, O0 [6 V9 Z! E, ?- W8 a# L
  77.     {. l5 S( G3 I2 r$ K6 F% z6 u9 @
  78.          - O% F+ x' @( H
  79.         MinIn = MaxIn = La[0];
  80. ' L6 Q  d, _+ [0 |        for (j = 0; j < DATA; j++)
  81. 0 G+ @, Q5 U* t& W+ j        {5 b2 U8 @9 F7 m! Y- T
  82.             if (MinIn > La[j])2 e  B( G$ A+ x) L( `& b
  83.                 MinIn = La[j];) D- r2 ~. {0 f+ M
  84.             if (MaxIn < La[j])
  85. , m9 h  t  L$ r                MaxIn = La[j];! l6 N( i8 H\" n8 K, O\" V7 Q
  86.         }
  87. ' K) B* ?5 t+ R% ]. G; O: n) m     + T# z! p) @& h/ m1 m1 K) C
  88.          
  89. \" r5 D4 c. n5 U4 [9 s0 {5 m2 f/ }    }
  90. ( |$ \: L- g) Y+ A, j\" @5 G
  91. ( n, D. F2 ?4 k* L+ [$ [2 @    for (i = 0; i < OUT; i++)( r  w1 _: L$ J9 u
  92.     {; b0 l) e/ f3 |3 g+ d. P8 z
  93.          - b( j7 O) e4 i/ K
  94.         MinOut = MaxOut = Lc[0];9 d( e4 O\" s( J1 v
  95.         for (j = 0; j < DATA; j++)/ H/ V6 f: Y8 o+ E# I; Z
  96.         {
  97. - i! u3 r6 R& o, n$ a( @            if (MinOut > Lc[j])3 E# y3 R* ~# Y0 W  k3 ^% _/ L, I; s
  98.                 MinOut = Lc[j];- R* Y4 s) @# ?, E4 t5 n* e4 @
  99.             if (MaxOut < Lc[j])* R. t6 e( ]8 x
  100.                 MaxOut = Lc[j];3 H) E! r- o  `/ f\" N: @' _
  101.         }
  102. ; N7 Z) ]' A8 n: D( [6 C/ v
  103. 5 w9 b& A\" Z% f+ n2 r# u  k    }
  104. # w\" N6 V6 F& j8 D
  105. * I& ?% j9 r1 g/ a9 k4 b- j    //归一化: J0 U* K( l# \! I) j2 X
  106.     for (i = 0; i < IN; i++)2 B: ^* l5 l\" _, M0 _) H2 F
  107.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  108. 9 X9 @8 u% p2 {! b6 {2 H            La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);& d* B  N3 C+ R: {) E% m
  109.             
  110. 8 F$ {* |2 K' }$ A, k1 a# Z! a; U
  111. 9 h0 y& @: {# K! _- K0 \    for (i = 0; i < OUT; i++)7 @' E+ S6 L6 d1 x. g- R$ ]% Z% t, W
  112.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  113. - {\" W0 n( {. b/ O+ B7 h8 N3 Y4 C# A            Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);
  114. , b2 k5 v$ v2 c. @         5 G% e; B\" K0 G
  115.             
  116. \" Z/ a4 {) B/ s9 Y1 V) k
  117. ; a4 ^\" i& D) b2 \  e; b+ N}0 _& c( q# J: m: k. u# D
  118. void getActiveVal(int dataIndex)9 S8 x, H4 @! D7 u) ^3 G
  119. {5 l( T$ }/ x0 A$ H( d. ^
  120.     int i, j;
  121. / g! x& I0 K) |    double sum;. x3 q  ~+ d! X( T  W  h% o5 H
  122.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  123. 5 A/ a5 z: t0 s    {' ~0 e3 h\" {8 @7 H. T
  124.         sum = 0;
  125. ' H6 x5 u% o+ ^% [: K! n: W        for (j = 0; j < IN; j++). G$ }* [% Z: S/ F' l/ `7 Q
  126.             sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];* c( S$ |+ Y: ~; j
  127.          
  128. & K1 s5 f6 n1 Y, Q5 V        LbOut = Fx(sum);
  129. . V. [/ `( _' J# ^+ U3 l
  130. 7 \4 H0 X, D) F8 H# v    }1 N/ U- [0 X. J: w

  131. $ n1 i$ ~( \$ G+ ~! |$ i    for (i = 0; i < OUT; i++)( K) v5 M) e; ?$ ^) g3 {
  132.     {
  133.   t! D; p* ^5 _6 _        sum = 0;& h5 M2 f  F' W* |/ ?% v
  134.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  135. : D+ z1 p% m; f            sum += Wbc[j] * LbOut[j];
  136. ! M6 e\" [9 j- X% k4 p+ ]% E# b         6 I3 o. {  ?6 Q6 g- J  C
  137.         LcOut = Fx(sum);5 O$ O1 k  V- J. M/ Q
  138.     }
  139. ; P; n2 ]  N* @, E. S}
  140. ! l: n* ~2 o1 D( e( G6 e. H& lvoid backUp(int dataIndex)
  141. 2 \( j! S& a. T0 x{9 ^  |& t3 U, P0 F  J! ?
  142.     int i, j;
  143. , z! @6 Y3 T: _1 D+ N, W3 b    double sum = 0;. h3 g. ]4 P8 K2 D( X
  144.     //Lc层单元的一般化误差! t6 S* w4 M, z9 j- i/ @( f2 p; X
  145.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  146. 7 Z) k  p' @( H3 l        Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);* M; s; i5 t8 O- d, b

  147. ! Z! {4 ?. V6 L    //Lb层单元的一般化误差3 O+ x( I# p& U$ t\" {
  148.     for (i = 0; i < NEURON; i++)% m0 `- K$ A9 X. m, B* \
  149.     {+ S, S0 Y+ C2 ?0 s9 k
  150.         sum = 0;\" O1 O# }1 ]5 v6 D
  151.         for (j = 0; j < OUT; j++)
  152. 5 o- w8 _9 y2 `( ^0 K- Y. w        {
  153. 2 M! G; N3 m- _, R: ?: `\" U, ~\" T, b            sum += Wbc[j] * Dc[j];
  154. 4 `; Z, Z9 |  S2 g        }- ]+ ^4 R& U2 n& o\" T
  155.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;7 o: N9 j1 f, X- \' t# w; ?0 F
  156.     }
  157. 4 [$ O5 t8 a/ u1 d) N; Y
  158. % O\" }: H4 R. Q. m& Z# U    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;0 A- @5 n3 U/ H\" c

  159. 4 L+ z  Y& m. u  m( [3 v3 [/ n+ G! L    for (i = 0; i < OUT; i++)
  160. 5 |! w) o4 ]* t- G! B3 F. k        for (j = 0; j < NEURON; j++)
  161. & N\" }! P6 {8 W+ p' O  h% p            Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;9 `1 y0 `: o4 x) V7 {5 C
  162. 5 K$ s9 m2 b( [; L& v/ C) G7 \8 R
  163.     for (i = 0; i < NEURON; i++)9 q* O/ B, g) Q. g3 _
  164.         for (j = 0; j < IN; j++)5 M' M( j; I$ z- |+ j
  165.             Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];
  166. * X$ ^+ ~0 h9 T$ k $ {9 U) I' C\" J\" J$ p, ~, j4 Y
  167.      . `. t9 Q8 p) V. P
  168.      
  169. \" h; J2 h# F2 u  k: M# V! d}3 H3 N5 o- t3 v2 @9 |& ]& [
  170. : J\" p# I+ r7 q1 k' c\" t: }9 d- d
  171. double result(double d1, double d2)
  172. - D: t3 [, J& ~9 A$ l{
  173. # G+ g, a# f9 R9 G& S    int i, j;$ k, m5 G. N4 O- \
  174.     double sum;
  175. % P9 x3 U. \\" T1 j2 ^    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;* x# \\" K. N\" \7 e% a  h8 i
  176.     d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);
  177. 7 F; ~+ H  d2 d8 z
  178. * ?$ H# X4 D! {\" S& z. \    for (i = 0; i < NEURON; i++)5 Y1 p: {6 F  R; A6 b# k# v: k% n
  179.     {/ v3 O  e7 H6 C( x$ G\" p
  180.         sum = 0;         4 Z  t) z7 ?/ W7 @* L9 ~9 \
  181.         sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;1 X; G6 X! n; x+ b- a\" K3 S
  182.         LbOut= Fx(sum);' H8 A+ m( _2 `' B
  183.     }# R9 F) P* V% i5 |# Y5 @
  184. 5 Z5 c, f. G+ ~! b
  185.     sum = 0;. S# J4 p9 l& P\" q: C1 J\" {' h7 ?0 J
  186.     for (j = 0; j < NEURON; j++)
  187. : f; V! X: a9 u- U# R4 c        sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];
  188. $ \6 Y# I' B; ^; l     
  189. $ ]2 w) `& M3 i& X5 o8 j0 [# g    LcOut[0] = Fx(sum);
  190. ( J% n6 M/ A/ Z* F$ L% }/ i     8 k% b2 B  y) D# U8 G
  191.     return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  192. . h7 U& [* p2 Z/ W' d/ i9 H- X; O
  193. # ]( z: a- P5 Y; w% `5 q' A ) z6 Y3 q6 w+ i\" B, d
  194. }
  195. . z- d\" e3 A; X8 I  }void train()1 m- Y: }( `7 J7 A; m  r5 f
  196. {
  197. 2 k% W, c5 w8 K; e6 |    int i, j, no = 0;
  198. , Y2 D/ o' i1 d    double e = 0;
  199. 9 s0 s6 ?/ C* J4 ?    do{
  200. 8 z5 T. u$ ?5 N! j9 @. a  @9 F) `  n        e = 0;) A7 t3 v! e# N7 v
  201.         for (i = 0; i < DATA; i++)7 @' U9 y: h0 j# m3 q3 m# p
  202.         {9 Z& R6 n5 |4 }3 z\" W
  203.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                : z1 R\" _7 b+ O* \
  204.             backUp(i);
  205. 0 J( M9 ^4 v\" R            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  206. / N! S9 V! {4 C& Q) H        }
  207. \" W3 M  }\" q- D' H: |         
  208. 0 k3 V+ P1 u* q& @; U        cout << no << " " << e << endl;% ?9 p; I1 a9 \4 M
  209.         no++;
  210. + B. m8 G2 g9 A3 d' f8 G    } while (no < 1000);
  211. % g8 Y# W5 d0 Y9 E: A & P4 D; H/ p; [$ K. i% k

  212. , K7 c% |) x- X4 \}
  213. - U5 t6 x' F9 x9 Q- r
  214. * t4 G. U- S1 {$ R* v& Avoid  main(int argc, char const *argv[])+ S- s8 X9 b1 f* m& ]' s) x
  215. {$ B- {+ q) q# l5 D! a' e! I. C
  216.      
  217. % w7 [% F9 P4 ?) ?; X9 R/ }. F; C    setSample();# c' }0 W9 ?5 f. M, y
  218.     initNet();
  219. , g# b3 z! T! f8 M$ X/ n7 v7 [( X8 A, H    train();
  220. 4 _9 p\" T% H$ c  i' u: c  @    double a, b;+ W; D. ?2 `) N& y; D, i
  221.     while (1)2 e( h0 e$ N7 }$ q7 _& X8 y+ ]! K
  222.     {1 ^; s, X1 L. i6 o4 D
  223.         cout << "print two numbers" << endl;
  224.   B; }  O4 T5 h) L  `        cin >> a >> b;
  225. ' E# P2 p1 O- ~, H; G, \$ G        cout << "result:" << result(a, b) << endl;8 ]$ Q! n2 ^7 J: w0 G
  226.     }9 S\" S' U0 I( K1 q0 S- \
  227.      
  228. 2 i% h' r- H; M6 W) f5 n) R# |1 [     
  229. 3 h' g) b& P7 |\" ^+ N5 y  G& e}

. f3 O% X: v6 ]1 V# Q3 U$ ^
) f2 K/ p6 Y4 y9 J4 D
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, 2026-4-13 23:30 , Processed in 0.320231 second(s), 62 queries .

回顶部