神经网络大作业函数拟合
14页1、人工神经网络第一次作业题目:使用函数试验MATLAB中的BP算法1、 改变不同训练算法,观察效果;2、 改变参数a,c的值,观察效果;3、 改变隐层神经网络个数,观察效果;4、 尝试:加入噪声的训练效果。一、改变不同训练算法,观察效果在MATLAB中,BP网络的训练函数一共有以下几种,改变不同训练算法,观察效果就是在其他参数不变只改变程序中训练函数的情况下,得到不同训练算法的训练结果。训练方法训练函数梯度下降法traingd有动量的梯度下降法traingdm自适应lr梯度下降法traingda自适应lr动量梯度下降法traingdx弹性梯度下降法trainrpFletcher-Reeves共轭梯度法traincgfPloak-Ribiere共轭梯度法traincgpPowell-Beale共轭梯度法traincgb量化共轭梯度法trainscg拟牛顿算法trainbfg一步正割算法trainossLevenberg-Marquardt法trainlm由于这只是改变程序中的训练算法,其他不变,所以为了简洁,在本程序中只选取了四种训练算法,分别是梯度下降法traingd、弹性梯度下降法tr
2、ainrp、拟牛顿算法trainbfg和Levenberg-Marquardt法trainlm,只更改不同的训练算法来构造节点,程序如下,得到不同训练算法下的仿真图如图1所示。clear all;close all;clc;a=1,c=1; %在此改变a,c的值layer_number=20; %在此改隐含层的个数u=-4:0.001:4;t=exp(-a*u).*sin(c*u); %这里是矩阵相乘,要用点乘net=newff(minmax(u),layer_number,1,tansig,purelin,traingd);%梯度下降法y1=sim(net,u);%未训练直接输出net1=newff(minmax(u),layer_number,1,tansig,purelin,traingd);%梯度下降法net2=newff(minmax(u),layer_number,1,tansig,purelin,trainrp);%弹性梯度下降法net3=newff(minmax(u),layer_number,1,tansig,purelin,trainbfg);%拟牛顿算法net4=
3、newff(minmax(u),layer_number,1,tansig,purelin,trainlm);%Levenberg-Marquardtnet.trainParam.show = 50;net.trainparam.epochs=1000;net.trainparam.goal=0.01;net1=train(net1,u,t);%采用梯度下降法训练节点net2=train(net2,u,t);%采用弹性梯度下降法训练节点net3=train(net3,u,t);%采用拟牛顿算法训练节点net4=train(net4,u,t);%采用Levenberg-Marquardt法训练节点y2_1=sim(net1,u);y2_2=sim(net2,u);y2_3=sim(net3,u);y2_4=sim(net4,u); subplot(2,2,1)plot(u,t,b-,u,y1,g:,u,y2_1,r-); title(1、采用梯度下降法的仿真结果图);xlabel(input_u);ylabel(output_y);legend(目标函数曲线,未经训练BP网络逼近曲线,训
4、练后的BP网络逼近曲线);subplot(2,2,2)plot(u,t,b-,u,y1,g:,u,y2_2,r-) ;title(2、采用弹性梯度下降法的仿真结果图);xlabel(input_u);ylabel(output_y);legend(目标函数曲线,未经训练BP网络逼近曲线,训练后的BP网络逼近曲线);subplot(2,2,3)plot(u,t,b-,u,y1,g:,u,y2_3,r-) ;title(3、采用拟牛顿算法的仿真结果图);xlabel(input_u);ylabel(output_y);legend(目标函数曲线,未经训练BP网络逼近曲线,训练后的BP网络逼近曲线);subplot(2,2,4)plot(u,t,b-,u,y1,g:,u,y2_4,r-) ;title(4、采用Levenberg-Marquardt法的仿真结果图);xlabel(input_u);ylabel(output_y);legend(目标函数曲线,未经训练BP网络逼近曲线,训练后的BP网络逼近曲线);仿真结果图:图1 改变不同训练算法仿真结果从图1中可以看出,改变不同训练算法得到的
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