QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 2612|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!
- l$ D+ n( d2 a# s; e; ?ps:不要吐槽语言。我知道这是c c++杂交体。
  1. #include <stdio.h>; Y\" r; V% ^3 g7 A
  2. #include <time.h>
  3. 8 _) H. o% t2 p' i#include <math.h>\" S$ C  x7 k( z. g+ [
  4. #include <stdlib.h>0 ^: Z* R\" g7 q7 X! y6 G
  5. #include <iostream>. V& w  L, z, |+ u' @$ q2 _% k
  6. using namespace std;
  7. + E, L$ t0 Q: d  x! n6 U#define DATA  800
  8. 3 U/ \7 a9 u# {7 ]! h1 Y; n#define IN 2) ?3 w9 a4 F( d$ p1 `0 O7 v
  9. #define OUT 1
  10. 3 q6 B' Q* s6 j3 u#define NEURON 45
  11. 0 b6 P+ c4 a) Y$ U6 [#define TRAINC 20000; D  W6 s  ^+ e

  12. ' a4 w) a9 _$ A\" o( O8 ndouble Fx(double x)
  13. 7 [& p) s8 b) c% r8 t{, B7 K  Z+ ~* i
  14.     return 1 / (1 + exp(-1 * x));5 ]: [  ^* [7 d( \- R1 K  q4 h. d
  15. }
  16. . e: B, Z* ~9 M. K7 V1 @3 s//La输入层  Lb隐藏层  Lc输出层
  17. \" H6 _% C! b1 M# q- O/ H//样本输入8 T# g% P% |& n( H& ~) w0 S
  18. double La[DATA][IN];
  19. 8 v, g$ Y  }: t# u* C& q//样本输出& ]% T9 Q9 f; ^4 T/ f
  20. double Lc[DATA][OUT];
  21. , }. h! z1 K. c* A//La->Lb权重
  22. # h3 E; y8 {# g8 ddouble Wab[NEURON][IN];7 p! o0 G% T& T
  23. //Lb->Lc权重
  24. \" z6 |$ |6 ^4 C# X6 e1 Y, p# C8 V- [double Wbc[OUT][NEURON];
  25. ! P3 v/ n  ^8 s//样本输入每个向量的最小值,最大值;输出...
  26. 5 F, Y* P* z! Vdouble MaxIn[IN], MaxOut[OUT], MinIn[IN], MinOut[OUT];
  27. ' O/ m9 }& j5 n+ z( M ( K0 S& x/ b, h' z  t
  28. //Lb层输出* l5 w# p: ]! Z5 y8 }4 h3 u1 M& I\" \
  29. double LbOut[NEURON];0 J# e4 O0 a7 m* J, Q5 A
  30. //Lc层输出
  31. . N. B' X( j- y& G* y% wdouble LcOut[OUT];
  32. 4 z9 H% S' Q' _. ?  K3 A & G- D  x6 W8 o0 D3 v9 I- t
  33. //Lc层单元的一般化误差
  34. 6 U, |+ C1 \% k3 y' c8 `7 B  [double Dc[OUT];. b$ Q4 `* |, x- S
  35. //Lb层单元的一般化误差
  36. $ S8 l0 t# U/ D( \! Zdouble Db[NEURON];( ^; B9 F- k! j! u6 [& z

  37. 0 w4 z6 v% ^. G  }//设置样本数据8 B\" a* ?\" _, |) L
  38. void setSample()
  39. ! o9 {3 _0 I( y\" f$ U{
  40. $ f/ ~( K( Y( d6 ~9 g* u- r\" [$ n, w    srand((unsigned)time(NULL));) k\" k& N6 m% }7 S: a: j& ~
  41.     int i, j;/ Z+ d, Q* W2 i- s/ ?# P
  42.     for (i = 0; i < DATA; i++)
  43. ; ]( ^: W9 a- \; X    {) m# b% c2 C/ V4 @
  44.         for (j = 0; j < IN; j++)
  45. ; h; W* G1 d* l( E' e' Z        {
  46. + ?* P' w% ~, f+ k. U            La[j] = rand() % 1000 / 10.0;0 u, v+ J' c9 H, y' G4 O9 I
  47.         }
  48. + a* j9 n' Z/ p* m. J2 o9 p8 R
  49. 6 U# D9 p/ m. ~        for (j = 0; j < OUT; j++)
  50. 4 s* I3 [  Q- ~5 \) x, ^            Lc[j] = La[0] + La[1];
  51. 0 \\" T2 Q; x! {) [8 Y+ l    }  o8 ?( V0 V5 ~7 {' V+ z% @3 X
  52. }
  53. : P& k: y0 `6 e$ F//初始化BP网络:权重,阈值(隐含节点+输出节点)' l1 Q; |% c# Y\" S8 X
  54. void initNet()
  55. 9 E3 I) a6 ?' }5 \3 H; q{% E' D7 x& P0 d\" K- }6 `
  56.     srand((unsigned)time(NULL));% _! ^- x4 M\" O! o
  57.     //两部分的权值设置随机值【-1,1】
  58. $ F4 a. T; U4 u  _# J& N+ n- n$ T    int i, j;3 V! U9 \) z  y
  59.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  60. $ m3 z) z9 e- Z5 q2 P/ m        for (j = 0; j < IN; j++)
  61. 1 w\" i: k0 [5 P1 K% l        {4 ~: G9 U$ v2 B9 f/ v+ ~; Q
  62.             Wab[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1 ;6 c( j: q. _0 W9 w6 B6 u5 t
  63.             Wab[j] /= 20;1 k7 B* S; t! r& i! s5 |, R3 E1 T+ i
  64.         }
  65. 1 b, e* p' K$ Z, Y& D4 }* z ; Z7 L! Q% w# j0 I, j2 B2 J! f
  66.     for (i = 0; i < OUT; i++)) r( g9 ^: g4 t  X. i  I  l
  67.         for (j = 0; j < NEURON; j++)
  68. ! @\" W) `7 U2 W7 Z# L        {: r- ~6 ~7 ?. L- q9 E; s
  69.             Wbc[j] = rand()*2.0 / RAND_MAX - 1;
  70. : g$ f# l7 I: R4 n, Y            Wbc[j] /= 20;& T4 V. d1 Z\" t9 k% H' ^0 o
  71.         }
  72. / U& T& _% E) {+ H# ]& @     
  73. , _9 |# ^1 V' Z% V    //找出每个向量最小最大值,并进行归一化
  74. ! G\" S* d/ o. B, A6 @9 L7 s3 F0 q    for (i = 0; i < IN; i++)1 |5 S# H: x/ K. E/ @$ t: l& Y1 K
  75.     {
  76. # S\" p$ |. x  ]6 O( ~\" L1 k         
  77. . R/ M$ o! d6 X9 X% N- [5 y9 V        MinIn = MaxIn = La[0];
  78. & ]6 U2 B! C) e) V% C- {% j        for (j = 0; j < DATA; j++)) |\" B4 d2 _* ?1 H# G; {
  79.         {
  80. ( X' `7 T$ |5 p4 ]- n( p            if (MinIn > La[j])
  81. & S% L* F* P2 ?+ a. U                MinIn = La[j];
  82. * V2 U. E# @- n& [+ k! ?            if (MaxIn < La[j])
  83. + x2 ^+ c8 Y7 s6 ?# i                MaxIn = La[j];' l5 K  @1 ]3 I5 V& G. A3 \
  84.         }! W+ I( `\" M+ l% T7 L; P( H0 c
  85.      
  86. ) h* u, R' B7 [8 v7 [* ]' y, u         ) D4 j- p# D2 D' C2 t/ d* @9 Q4 F
  87.     }
  88. 1 g4 |$ Y5 D% j  R. ^% N' v * A2 q\" E, O- F\" B, ^. _7 O
  89.     for (i = 0; i < OUT; i++)
  90. 6 }% l% d+ D2 ~9 }5 y    {: p5 S4 {# T; X; z
  91.          
  92. 6 I. U( J  z: J  X\" Y/ O6 U& d        MinOut = MaxOut = Lc[0];
  93. ' P$ p6 h3 a0 c        for (j = 0; j < DATA; j++)
  94. 1 Y$ F5 I4 w, a+ V$ _8 ?\" r\" S) Z  a        {9 \, c1 B- k0 D: B9 c, a4 ^9 {
  95.             if (MinOut > Lc[j])* o9 C6 n\" R: _% R( s& u5 n
  96.                 MinOut = Lc[j];) |4 c8 q5 q5 J1 {3 D
  97.             if (MaxOut < Lc[j]): D9 [, L) n3 ?! |
  98.                 MaxOut = Lc[j];: Z  H) ]8 r4 C3 o4 R- {, o
  99.         }: c! W- e7 \) m
  100. 2 [8 H# d' z6 u4 G) T
  101.     }
  102. & ~4 K8 U6 f* W/ x. i
  103. ' N7 R# C3 u0 k9 i# [( X4 h+ ?    //归一化
  104. ! |$ d/ `8 l- d5 B6 C% G    for (i = 0; i < IN; i++): ]2 \3 s2 m- V: h# {
  105.         for (j = 0; j < DATA; j++)$ X$ S% N! R\" `' _, i. J. L
  106.             La[j] = (La[j] - MinIn + 1) / (MaxIn - MinIn + 1);' a, B5 m$ R# N6 l4 h\" S
  107.              9 k7 p' p* a- R% r

  108. : w8 W! d  M+ \; U    for (i = 0; i < OUT; i++), ]# {: ?: o$ y  m4 g8 Q
  109.         for (j = 0; j < DATA; j++)
  110. * L  p$ k2 @& k8 C. K! r            Lc[j] = (Lc[j] - MinOut + 1) / (MaxOut - MinOut + 1);2 j# P. N; N$ h, K
  111.          
  112. 0 M3 I, y+ _+ ]  r            
  113. $ L2 k5 Q5 ^7 ^' B6 P; f   Z* Y, |0 O/ y
  114. }
  115. * d; {# X! f! B5 S1 Wvoid getActiveVal(int dataIndex). ~! h\" o+ q# f: \4 }0 Y3 _
  116. {
  117. 2 G\" |) W9 e6 s6 L: v    int i, j;
  118. 8 C- d( O& |0 F! Y! a' C    double sum;
  119. 1 B' n% j\" b, Y& E5 q    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  120. # c& E( T' ]. x    {\" ^  n\" z% i- h1 g% _- x
  121.         sum = 0;6 g+ _1 m( j. O7 G9 I
  122.         for (j = 0; j < IN; j++)5 l9 h4 j6 m5 o2 k' i: u) N. L5 o0 }* {1 T
  123.             sum += Wab[j] * La[dataIndex][j];: P8 P: l3 X6 ^0 a& E5 T: Y0 L\" W
  124.          
  125. : D; {/ O, P% P        LbOut = Fx(sum);! B( V1 ]6 @3 P

  126. / \. q2 ?% a9 [' Y( z9 l\" F    }
  127. 0 L9 P. p5 d: ~! d9 k3 j 3 F( R/ j* _- z9 e2 Y
  128.     for (i = 0; i < OUT; i++)2 V3 P1 T5 `$ F\" B
  129.     {. `1 Y% D9 {  S& H\" p\" O
  130.         sum = 0;( V3 f& R2 L( y9 a+ q, j( P
  131.         for (j = 0; j < NEURON; j++)1 ~: z) B- a- m' O+ K7 h+ W( z
  132.             sum += Wbc[j] * LbOut[j];$ m& e4 P/ l* J# V+ w5 y
  133.          
  134. $ g2 X' G5 j0 t; }3 W        LcOut = Fx(sum);\" V# e7 p4 Y. M9 O3 c' j$ V& N! {
  135.     }
  136. 2 K) t1 y4 e! L; V8 p' g( o8 |! ~  @}- |+ m7 S! D+ I' Z; u
  137. void backUp(int dataIndex)
  138. 0 f6 g  M% E5 b4 [{
  139. ( {) J' c! K( ]9 o% _( ]  C% t9 {    int i, j;
  140. * C/ M\" h, _' V: |  _- O$ i! p3 O+ ?    double sum = 0;, S9 N/ |( x. P! b- \
  141.     //Lc层单元的一般化误差8 [( N0 J( C! m
  142.     for (i = 0; i < OUT; i++)1 r$ a2 _3 r1 F: T. d
  143.         Dc = LcOut * (1 - LcOut)*(Lc[dataIndex] - LcOut);, S4 P& V7 i; a- R) @\" h) H

  144. 8 Q) }2 s2 z; E: S. Z( D    //Lb层单元的一般化误差
  145. ; k- X2 U+ m# j. Y    for (i = 0; i < NEURON; i++)
  146. \" }9 ?) f' L) c/ V    {
  147. 5 e0 S/ f- v+ r/ Y/ g0 `        sum = 0;
  148. 8 C7 s7 C4 d\" c  E        for (j = 0; j < OUT; j++)
  149. \" V' w/ Q\" ]  q4 o        {
  150. . \% }* s3 z: v5 a$ ~8 @            sum += Wbc[j] * Dc[j];
  151. # k\" M% I! X5 K5 i        }( Z: ]) y. m1 q# V4 b0 y
  152.         Db = LbOut * (1 - LbOut) * sum;
  153. & D/ Z# s, s' f! I    }- H# L) x' {( u2 S  R, j

  154. 0 b\" A6 u0 `( ^    double beta1 = 0.08, beta2 = 0.1;  e. k4 F8 F! T% `; K/ h# i) R: A- @8 G
  155. # c1 C% C9 H0 t2 n! o
  156.     for (i = 0; i < OUT; i++); C7 P- p: b+ E\" W0 b
  157.         for (j = 0; j < NEURON; j++)\" O* o3 j2 d3 O' o\" _+ l. Y
  158.             Wbc[j] += beta1*LbOut[j] * Dc;8 N, k9 U( _. U( G' u0 y
  159. 6 J6 U- ^9 W* z0 w& I) L. k\" K; n
  160.     for (i = 0; i < NEURON; i++)
  161. + U8 o2 n2 Y+ `% G+ O; c% |        for (j = 0; j < IN; j++)
  162. $ ?- |4 S4 D2 C8 P0 m7 J\" K1 W            Wab[j] += beta2*Db * La[dataIndex][j];
  163. # h9 V. e0 l5 P' D0 q % z4 @& U) K: Y3 e! z% d
  164.      
  165. ; z' j% H' u8 {8 k     5 G/ u+ s% o% T. N: p8 O& O/ d
  166. }5 i% \% W: P/ r$ ?

  167. 0 F! f& a. G; O# O, W# pdouble result(double d1, double d2)
  168. & ]/ j: Q- z- ~6 E5 {& ?% g{
  169. 3 g9 V0 x1 Z# M; c+ S, s! _4 {/ `7 W    int i, j;
  170. 5 \1 U9 h\" g/ C4 B$ B    double sum;
  171.   X\" E  m8 ^& t+ t/ j\" \+ l    d1 = (d1 - MinIn[0] + 1) / (MaxIn[0] - MinIn[0] + 1);;
  172. + n' e) a6 f' l    d2 = (d2 - MinIn[1] + 1) / (MaxIn[1] - MinIn[1] + 1);) D# {6 w1 p, d3 w7 ^1 D% ^

  173. 6 n  Y- \* W5 z    for (i = 0; i < NEURON; i++)2 ?9 o; Q' y- ?& f$ z7 {1 O2 O% V
  174.     {
  175. 7 C% v) w9 G% J* Z+ p1 ^        sum = 0;         ; H2 I( V  M& Z+ x- e0 F% Y2 R' l
  176.         sum = Wab[0] * d1 + Wab[1] * d2 ;8 k3 }% F- r! V8 `
  177.         LbOut= Fx(sum);
  178. 9 Q# R\" c2 m; k2 T  T# C    }6 i. C! f2 s7 j- V6 G3 u

  179. * f& l5 V/ x4 D2 }6 X2 y    sum = 0;: x7 I+ I/ p# M8 f
  180.     for (j = 0; j < NEURON; j++)
  181. ; O6 p/ n# o6 q# m, p5 L0 C        sum += Wbc[0][j] * LbOut[j];5 H) y& l: ~% s# d& W: h: @  K# [5 N$ F
  182.      
  183. 6 @\" o0 U9 `! N2 D, u8 Y0 ]# x( j    LcOut[0] = Fx(sum);
  184. $ d  o: W4 ~! C9 s4 u: Y: g$ e     
  185. 6 k& G9 j\" ?2 _( @0 f    return LcOut[0] * (MaxOut[0] - MinOut[0] + 1) + MinOut[0] + 1;
  186. ' E' M+ e& L, ]+ r1 x\" e; g) _ ' L( ~% c4 l6 s/ q

  187. 2 S+ N* G2 D% j5 k  U}$ }* }$ j. E# k0 U9 t% ^3 m
  188. void train()
  189. * U! x+ m6 M% K( f* [  @{4 D! ?0 G7 N7 c/ p
  190.     int i, j, no = 0;
  191. 6 M& `% i6 p% B  Z( m9 q5 o7 d    double e = 0;
  192. 9 J  J9 e6 C$ A) r2 g7 m( P    do{
  193. / [5 R# w& |\" R2 Q0 o; x% V        e = 0;
  194. 1 E5 A, S' @: m  Q; U3 S7 b% G        for (i = 0; i < DATA; i++)
  195. 5 p: v1 {# J: {        {6 d; @+ s% \6 D6 ?' @* ~! h
  196.             getActiveVal(i);                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                
  197. 6 G: ?6 x. H+ }. `# F\" L1 D            backUp(i);
  198. - j+ d& K4 y\" X# ]9 k/ F- ^* P, i            e += 0.5*pow((LcOut[0] - Lc[0]), 2);
  199. : i% o0 ~4 T! p8 t        }& c7 ?0 h9 ~+ z  D  F: C( U4 W
  200.          
  201. / t- r7 P$ b6 P5 J9 d4 `        cout << no << " " << e << endl;( R3 N7 h1 c2 W+ c( a1 m! L
  202.         no++;! n# i% o! i# b5 a* ?/ N$ i
  203.     } while (no < 1000);\" f4 K; u, {/ c8 z4 l! ~% X
  204. : v; W$ c2 a' r$ s: \
  205. : j* r$ R3 y1 G5 [/ P. X
  206. }# J8 U: W) f: A7 Z  N# I- n3 i

  207. ! ?& [* l, T: P\" R: Qvoid  main(int argc, char const *argv[])\" N$ ~7 }/ {\" ]
  208. {
  209. $ f0 K+ [) g2 w+ Z2 v4 K6 n     
  210. / J\" N; n- h/ x$ }& R    setSample();; o- {0 K/ w0 I3 {, f3 D# }# c
  211.     initNet();
  212. ! _9 L+ g2 B5 L( y3 s0 J9 c1 b9 L    train();
  213. . U( Q' ]9 V. J3 S& M    double a, b;9 ?( E2 |  J. ?2 ]
  214.     while (1)  q) ?* T: h6 L4 R
  215.     {
  216. ! O, {& u% _# M+ j  E$ A        cout << "print two numbers" << endl;
  217. 9 {  j5 X8 [( ?4 A! E0 Z        cin >> a >> b;( U0 @3 \5 N( D0 B: {
  218.         cout << "result:" << result(a, b) << endl;0 J/ K: G, F+ Q8 U* R, c
  219.     }
  220. / N6 K! c8 ], s, ^) q% @     - _0 u3 Z) B8 N3 u
  221.      4 M- ?# Q! A& Z/ w% L3 _7 Q8 v0 u
  222. }

' C& {0 l' K% z4 d/ B1 T3 n2 \6 K- V1 z9 H
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, 2026-9-11 05:44 , Processed in 3.294695 second(s), 63 queries .

回顶部