BP神经网络算法（2）

// BpNet.h:interfacefortheBpclass. // // E-Mail:zengzhijun369@163.com /**/ ///////////////////////////////////////////////////////////////////// / #include stdafx.h #include BpNet.h #include math.h #ifdef_DEBUG #undef THIS_FILE static char

//BpNet.h: interface for the Bp class.
//
//E-Mail:zengzhijun369@163.com
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include "stdafx.h"
#include "BpNet.h"
#include "math.h"

#ifdef _DEBUG
#undef THIS_FILE
static char THIS_FILE[]=__FILE__;
#define new DEBUG_NEW
#endif

/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Construction/Destruction
/**///////////////////////////////////////////////////////////////////////

BpNet::BpNet()
{
error=1.0;
e=0.0;

rate_w=0.05; //权值学习率（输入层--隐含层)
rate_w1=0.047; //权值学习率 (隐含层--输出层)
rate_b1=0.05; //隐含层阀值学习率
rate_b2=0.047; //输出层阀值学习率
error=1.0;
e=0.0;

rate_w=0.05; //权值学习率（输入层--隐含层)
rate_w1=0.047; //权值学习率 (隐含层--输出层)
rate_b1=0.05; //隐含层阀值学习率
rate_b2=0.047; //输出层阀值学习率
}

BpNet::~BpNet()
{

}

void winit(double w[],int sl)//权值初始化
{int i;
double randx();
for(i=0;i<sl;i++){
*(w+i)=0.2*randx();
}
}

double randx()//kqy error
{double d;
d=(double) rand()/32767.0;
return d;
}

void BpNet::init()
{
winit((double*)w,innode*hidenode);
winit((double*)w1,hidenode*outnode);
winit(b1,hidenode);
winit(b2,outnode);
}


void BpNet::train(double p[trainsample][innode],double t[trainsample][outnode])
{
double pp[hidenode];//隐含结点的校正误差
double qq[outnode];//希望输出值与实际输出值的偏差
double yd[outnode];//希望输出值

double x[innode]; //输入向量
double x1[hidenode];//隐含结点状态值
double x2[outnode];//输出结点状态值
double o1[hidenode];//隐含层激活值
double o2[hidenode];//输出层激活值
for(int isamp=0;isamp<trainsample;isamp++)//循环训练一次样品
{
for(int i=0;i<innode;i++)
x[i]=p[isamp][i];
for(i=0;i<outnode;i++)
yd[i]=t[isamp][i];

//构造每个样品的输入和输出标准
for(int j=0;j<hidenode;j++)
{
o1[j]=0.0;

for(i=0;i<innode;i++)
o1[j]=o1[j]+w[i][j]*x[i];//隐含层各单元输入激活值
x1[j]=1.0/(1+exp(-o1[j]-b1[j]));//隐含层各单元的输出kqy1
// if(o1[j]+b1[j]>0) x1[j]=1;
//else x1[j]=0;
}

for(int k=0;k<outnode;k++)
{
o2[k]=0.0;

for(j=0;j<hidenode;j++)
o2[k]=o2[k]+w1[j][k]*x1[j];//输出层各单元输入激活值
x2[k]=1.0/(1.0+exp(-o2[k]-b2[k]));//输出层各单元输出
// if(o2[k]+b2[k]>0) x2[k]=1;
// else x2[k]=0;
}

for(k=0;k<outnode;k++)
{
e=0.0;
qq[k]=(yd[k]-x2[k])*x2[k]*(1.-x2[k]);//希望输出与实际输出的偏差
e+=fabs(yd[k]-x2[k])*fabs(yd[k]-x2[k]);//计算均方差

for(j=0;j<hidenode;j++)
w1[j][k]=w1[j][k]+rate_w1*qq[k]*x1[j];//下一次的隐含层和输出层之间的新连接权
e=sqrt(e);
error=e;

}

for(j=0;j<hidenode;j++)
{
pp[j]=0.0;
for(k=0;k<outnode;k++)
pp[j]=pp[j]+qq[k]*w1[j][k];
pp[j]=pp[j]*x1[j]*(1-x1[j]);//隐含层的校正误差

for(i=0;i<innode;i++)
w[i][j]=w[i][j]+rate_w*pp[j]*x[i];//下一次的输入层和隐含层之间的新连接权
}

for(k=0;k<outnode;k++)
b2[k]=b2[k]+rate_b2*qq[k];//下一次的隐含层和输出层之间的新阈值
for(j=0;j<hidenode;j++)
b1[j]=b1[j]+rate_b1*pp[j];//下一次的输入层和隐含层之间的新阈值

}//end isamp样品循环

}
/**////////////////////////////end train/////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////////////////////

double *BpNet::recognize(double *p)
{
double x[innode]; //输入向量
double x1[hidenode];//隐含结点状态值
double x2[outnode];//输出结点状态值
double o1[hidenode];//隐含层激活值
double o2[hidenode];//输出层激活值

for(int i=0;i<innode;i++)
x[i]=p[i];
for(int j=0;j<hidenode;j++)
{
o1[j]=0.0;

for(int i=0;i<innode;i++)
o1[j]=o1[j]+w[i][j]*x[i];//隐含层各单元激活值
x1[j]=1.0/(1.0+exp(-o1[j]-b1[j]));//隐含层各单元输出
//if(o1[j]+b1[j]>0) x1[j]=1;
// else x1[j]=0;
}

for(int k=0;k<outnode;k++)
{
o2[k]=0.0;
for(int j=0;j<hidenode;j++)
o2[k]=o2[k]+w1[j][k]*x1[j];//输出层各单元激活值
x2[k]=1.0/(1.0+exp(-o2[k]-b2[k]));//输出层各单元输出
//if(o2[k]+b2[k]>0) x2[k]=1;
//else x2[k]=0;
}

for(k=0;k<outnode;k++)
{
shuchu[k]=x2[k];
}
return shuchu;
}/**/////////////////////////////end sim///////////////////////////

void BpNet::writetrain()
{//曾志军 for 2006.7
AfxMessageBox("你还没有训练呢，训练后再写吧!请不要乱写,除非你认为这次训练是最好的，否则会覆盖我训练好的权值，那样你又要花时间训练!");
AfxMessageBox("你认为这次训练结果是最好的，就存下来，下次就不要花时间训练了!",MB_YESNO,NULL);
FILE *stream0;
FILE *stream1;
FILE *stream2;
FILE *stream3;
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