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神經網路設置教學

發布時間: 2023-08-01 21:17:17

① matlab中BP神經網路如何設置初始權重

因為初始值(初始權值和閥值)都在x這個向量中,x(n,1)的長度n為:n=inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+outputnum
其中inputnum*hiddennum是輸入層到隱含層的權值數量,hiddennum是隱含層神經元個數(即隱含層閥值個數),hiddennum*outputnum是隱含層到輸出層權值個數,outputnum是輸出層神經元個數(即輸出層閥值個數);

② 神經網路的隱層數,節點數設置。

我自己總結的:
1、神經網路演算法隱含層的選取
1.1 構造法
首先運用三種確定隱含層層數的方法得到三個隱含層層數,找到最小值和最大值,然後從最小值開始逐個驗證模型預測誤差,直到達到最大值。最後選取模型誤差最小的那個隱含層層數。該方法適用於雙隱含層網路。
1.2 刪除法
單隱含層網路非線性映射能力較弱,相同問題,為達到預定映射關系,隱層節點要多一些,以增加網路的可調參數,故適合運用刪除法。
1.3黃金分割法
演算法的主要思想:首先在[a,b]內尋找理想的隱含層節點數,這樣就充分保證了網路的逼近能力和泛化能力。為滿足高精度逼近的要求,再按照黃金分割原理拓展搜索區間,即得到區間[b,c](其中b=0.619*(c-a)+a),在區間[b,c]中搜索最優,則得到逼近能力更強的隱含層節點數,在實際應用根據要求,從中選取其一即可。

③ 神經網路的隱含層節點數怎麼設置啊比如要設置18層隱含節點數!跪求,工作急用!

隱層一般是一層或兩層,很少會採用三層以上,至少隱層的節點數確定,一般有以下幾種方法:1、有經驗的人員根據以往的經驗湊試出節點個數。2、某些學術研究出固定的求節點方法,如2m+1個隱層節點,m為輸入個數。3、修剪法。剛開始建立足夠多的節點數,在訓練過程中,根據節點數的相關程度,刪除重復的節點。

④ 人工神經網路是怎麼學習的呢

1、神經網路的結構(例如2輸入3隱節點1輸出)建好後,一般就要求神經網路里的權值和閾值。現在一般求解權值和閾值,都是採用梯度下降之類的搜索演算法(梯度下降法、牛頓法、列文伯格-馬跨特法、狗腿法等等)。 2、這些演算法會先初始化一個解,在這個解的基礎上,確定一個搜索方向和一個移動步長(各種法算確定方向和步長的方法不同,也就使各種演算法適用於解決不同的問題),使初始解根據這個方向和步長移動後,能使目標函數的輸出(在神經網路中就是預測誤差)下降。 3、然後將它更新為新的解,再繼續尋找下一步的移動方向的步長,這樣不斷的迭代下去,目標函數(神經網路中的預測誤差)也不斷下降,最終就能找到一個解,使得目標函數(預測誤差)比較小。 4、而在尋解過程中,步長太大,就會搜索得不仔細,可能跨過了優秀的解,而步長太小,又會使尋解過程進行得太慢。因此,步長設置適當非常重要。 5、學習率對原步長(在梯度下降法中就是梯度的長度)作調整,如果學習率lr = 0.1,那麼梯度下降法中每次調整的步長就是0.1*梯度, 6、而在matlab神經網路工具箱里的lr,代表的是初始學習率。因為matlab工具箱為了在尋解不同階段更智能的選擇合適的步長,使用的是可變學習率,它會根據上一次解的調整對目標函數帶來的效果來對學習率作調整,再根據學習率決定步長。

⑤ matlab中神經網路如何設置神經元的個數我想要設置5個神經元!

net=newff([x,y],[a1,a2,...,ak],{f1,f2,...,fk})
x,y分別為列向量,存儲各個樣本書ude最小值和最大值。[a1,a2,...,ak]是行向量,輸入神經網路各層的結點數,也就是你題目的問題。k是指神經元隱層層數。{f1,f2,...,fk}輸入變數為單元式數組,對應每層神經元的傳輸函數類型。
如果還有什麼問題再聯系我吧~

⑥ 第五章 神經網路

神經網路 :神經網路是由具有適應性的簡單單元組成的廣泛並行互連的網路,它的組織能夠模擬生物神經系統對真實世界物體所作出的交互反應。
神經網路中最基本的成分便是 神經元模型
M-P神經元模型:

感知機由兩層神經元組成,分別為輸入層、輸出層。

以下是具體過程:

多層神經網路的拓撲結構如圖:

如上圖可知,多層網路由輸入層、隱含層和輸出層組成,頂層是輸出層,底層是輸入層,中間的便是隱含層。隱含層與輸出層都具有功能神經元。
多層前饋神經網路的結構需要滿足:
1、每層神經元必須與下一層完全互連
2、神經元之間不存在同層連接
3、神經元不可跨層連接

只需包含一個足夠多神經元的隱層,就能以任意精度逼近任意復雜度的連續函數

BP神經網路由於學習能力太強大比較榮譽造成過擬合問題,故有兩種策略來減緩過擬合的問題:
1、早停:將數據分成訓練集和驗證集,訓練集學習,驗證集評估性能,在訓練過程中,若訓練集的累積誤差降低,而驗證集的累積誤差提高,則終止訓練;
2、引入正則化:其基本思想是在誤差目標函數中增加一個用於描述網路復雜程度的部分,有如連接權和閾值的平方和:

其中λ∈(0,1)用於對累積經驗誤差與網路復雜度這兩項進行折中,常通過交叉驗證法來估計。

神經網路的訓練過程可看作一個參數尋優的過程,即尋找到適當的參數使得E最小。於是我們時常會談及「全局最小」和「局部最小」。
1、全局最小:即全局最小解,在參數空間中,所有其他點的誤差函數值均大於該點;
2、局部最小:即局部最小解,在參數空間中,其鄰近的點的誤差函數值均大於該點。

我們要達到局部極小點,很容易,只要滿足梯度為零的點便是了,局部極小點可以有多個,但全局最小點只有一個。顯然,我們追求的是全局最小,而非局部極小,於是人們通常採用以下策略來試圖「跳出」局部極小,使其接近全局最小:
1、以多組不同參數值初始化多個神經網路,按標准方法訓練,在迭代停止後,取其中誤差最小的解作為最終參數;
2、使用隨機梯度下降(在計算梯度時加入了隨機因素),使得在局部最小時,計算的梯度仍可能不為0,從而可能跳出局部極小,繼續進行迭代;
3、「模擬退火」技術,在每一步都以一定的概率接受比當前解更差的結果,但接受「次優解」的概率要隨著迭代進行,時間推移而逐漸減低以確保演算法的穩定。

1、RBF網路
單隱層前饋神經網路 ,使用徑向基函數作為隱層神經元激活函數,輸出層是對隱層神經元輸出的線性組合。RBF網路可表示為:

2、ART網路
競爭型學習 (神經網路中一種常用的 無監督學習 策略),由 比較層、識別層、識別閾值和重置模塊 組成。接收到比較層的輸入信號後,識別層神經元相互競爭以產生獲勝神經元,最簡單的方式就是計算輸入向量與每個識別層神經元所對應的模式類代表向量間的距離,距離小者獲勝。若獲勝神經元對應的代表向量與輸入向量間 相似度大於識別閾值 ,則將輸入樣本歸為該代表向量所屬類別,網路 連接權 也會進行 更新 以保證後面接收到相似的輸入樣本時該模式類會計算出更大的相似度,使得這樣的樣本能夠歸於一類;如果 相似度不大於識別閾值 ,則 重置模塊 會在 識別層 加一個神經元,其 代表向量 設置 為當前 輸入向量
3、SOM網路
競爭型學習的無監督神經網路 ,將高維輸入數據映射到低維空間(通常是二維),且保持輸入數據在高維空間的拓撲結構。
4、級聯相關網路
結構自適應網路

5、Elman網路
遞歸神經網路

6、Boltzmann機
基於能量的模型,其神經元分為顯層與隱層,顯層用於數據輸入輸出,隱層被理解為數據的內在表達。其神經元皆為布爾型,1為激活,0為抑制。

理論上,參數越多的模型其復雜程度越高,能完成更加復雜的學習任務。但是復雜模型的訓練效率低下,容易過擬合。但由於大數據時代、雲計算,計算能力大幅提升緩解了訓練效率低下,而訓練數據的增加則可以降低過擬合風險。
於是如何增加模型的復雜程度呢?
1、增加隱層數;
2、增加隱層神經元數.
如何有效訓練多隱層神經網路?
1、無監督逐層訓練:每次訓練一層隱節點,把上一層隱節點的輸出當作輸入來訓練,本層隱結點訓練好後,輸出再作為下一層的輸入來訓練,這稱為預訓練,全部預訓練完成後,再對整個網路進行微調。「預訓練+微調」即把大量的參數進行分組,先找出每組較好的設置,再基於這些局部最優的結果來訓練全局最優;
2、權共享:令同一層神經元使用完全相同的連接權,典型的例子是卷積神經網路。這樣做可以大大減少需要訓練的參數數目。

深度學習 可理解為一種特徵學習或者表示學習,是通過 多層處理 ,逐漸將初始的 低層特徵表示 轉化為 高層特徵表示 後,用 簡單模型 即可完成復雜的分類等 學習任務