课件：建模与仿真神经网络.ppt

什么是神经网络,神经网络方法 在生物信息学中的应用,神经网络在matlab中的实现,2/35,2019/3/17,神经网络知识,人工神经网络,对人脑或自然神经网络若干基本特性的抽象和模拟,神经网络的基本性质,3/35,2019/3/17,神经元,神经网络知识,4/35,2019/3/17,传递（激活）函数类型,阈值函数,线性函数,对数函数,正切函数,神经网络知识,5/35,2019/3/17,神经网络结构,神经网络知识,6/35,2019/3/17,神经网络分类,神经网络知识,7/35,2019/3/17,神经网络知识,神经网络模型,感知器网络,线性神经网络,BP网络,径向基函数网络,反馈网络,自组织网络,神经元传递函数、网络学习函数、激活函数 不同,net = newp( ),net = newlind( ),net = newff( ),net = newrbe( ),8/35,2019/3/17,网络训练函数,神经网络知识,9/35,2019/3/17,神经网络知识,网络训练函数,10/35,2019/3/17,网络权值、误差学习函数,神经网络知识,网络性能函数,11/35,2019/3/17,以任意精度逼近任何函数,鲁棒性、容错性强,进行快速、大量运算,学习和自适应不确定的系统,神经网络的优点,同时处理定性、定量知识,12/35,2019/3/17,神经网络知识,神经网络主要应用领域,模式识别,信号处理,知识工程,专家系统,优化组合,机器人控制,13/35,2019/3/17,奶牛产奶量预测,研究意义,研究进展,神经网络方法,神经网络应用实例,农场主关心什么,先辈（竞争对手）做了什么,14/35,2019/3/17,初产奶牛产奶量预测,研究问题,研究数据,神经网络方法,神经网络应用实例,初产奶牛产奶量 亲代奶牛产奶量,亲代奶牛30d、60d、90d、305d产奶量,初产奶牛305d产奶量,初产奶牛产奶量 初产奶牛营养量,初产奶牛30d、60d、90d、305d营养量,15/35,2019/3/17,神经网络预测,训练集、测试集,交互检验 Jackknife检验,采用标准集,随机选取,GB126， CB258,76个训练，12或1个预测,方法检验,16/35,2019/3/17,模型建立,依据原则,（1）网络规模持平于样本集大小,（2）输入层、隐层的结点数比例为2:1,（3） 运算简单、易于理解,神经网络方法,17/35,2019/3/17,神经网络模型结构,模型结构步骤 一,三层BP网络结构,输出节点数为1,模型结构步骤二,训练样本数76,输入节点数为7,隐层采用S型传递函数,采用标准训练、权值、性能函数,18/35,2019/3/17,网络模型结构,网络结构模型,是否是最好的选择方式,19/35,2019/3/17,神经网络预测,工作步骤,初始化网络权值矩阵和神经元阈值矩阵,提供学习样本,计算网络实际输出和隐层神经元输出,计算误差对各层的影响,修正权值和阈值,计算网络输出误差,判断误差是否满足要求,结束训练,20/35,2019/3/17,神经网络程序实现,MATLAB神经网络工具箱,主要程序设计,Net=newff(PR,S1,S2,TF1,TF2,BTF,BLF,PF);,PR = minmax(Original_data);%确定输入层输入数据的大小范围 S1、S2; %分别为网络隐层、输出层神经元个数 TF1 、TF2;%分别为隐层、输出层传递函数 BTF、BLF、PF ; %分别为网络训练函数、学习函数和性能函数,21/35,2019/3/17,MATLAB神经网络工具箱,net.performFcn = mse; %设置性能函数为均方误差 net . trainParam. goal = 0.01 ; %设置性能目标值 net. trainParam. epochs =25000; %设置最大训练步数 net . trainParam. lr = 0.02 ; %设置学习率,设置各性能目标值如下,神经网络程序实现,22/35,2019/3/17,神经网络程序实现,MATLAB神经网络工具箱,主要程序设计,Original_data = textread(original.txt);,net = train(net,Train_data,Train_target_data)；%网络训练 Out_data(i) = sim(net,Test_data)； %网络仿真,Target_data = textread(target.txt);,R,P = corrcoef(Target_data,Out_data)；%精度验证,23/35,2019/3/17,24/35,2019/3/17,25/35,2019/3/17,26/35,2019/3/17,27/35,2019/3/17,28/35,2019/3/17,29/35,2019/3/17,1,30/35,2019/3/17,7,10,1,1,31/35,2019/3/17,32/35,2019/3/17,33/35,2019/3/17,预测结果,最后预测结果,真实产奶量,预测奶量,34/35,2019/3/17,对初始权重敏感，易收敛于局部极小,收敛缓慢甚至不收敛,隐层节点数不好确定,过拟合/过训练问题,BP神经网络的缺点,35/35,2019/3/17,动量法和自适应学习率调整,共轭梯度法,遗传算法优化,解决方案,其他网络：多层感知器网络、径向,多层感知器网络、径向基函数网络,后面内容直接删除就行 资料可以编辑修改使用 资料可以编辑修改使用 资料仅供参考，实际情况实际分析,主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等 秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！ 致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求,感谢您的观看和下载,