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·计算技术与自动化· BP 神经网络与MATLAB 神经网络工具箱 胡风华,刘 冰,马晓丽 (河南师范大学计算机与信息技术学院,河南 新乡453007) 摘 要:简要介绍MATLAB 语言的特点以及BP 神经网络,并较为详细论述了MATLAB 神经网络工具箱的相关知识。 关键词: 神经网络;工具箱;MATLAB 中图分类号: 文献标识码: TP18 A BP Network and Neual Network Tool Kit in MATLAB HU Feng-hua,LIU Bing ,MA Xiao-li (College of Computer Information Technology ,Henan Normal University ,Henan Xinxiang 453007) Key words: BP network ;tool kit ;MATLAB 人工神经网络系统由于具有信息的分布存储、并行处理以 在newff 函数中确定的训练函数来训练,不同的训练函数对应不 及自学习能力等优点,已经在信息处理、智能控制、模式识别及 同的训练算法。较常见的算法有Traingd 、Traingdm 、Traingdx 等。 系统建模等领域得到越来越广泛的应用。尤其是BP 神经网络, ⑧仿真函数sim:可以用来计算网络在给定输入下的输出。⑨绘 可以以任意精度逼近任意连续函数,所以广泛地应用于非线性 图函数poltperf:可以用来计算网络性能曲线。 建模、函数逼近和模式分类等方面。但利用神经网络解决实际问 2.2 数据预处理 题时,必定会涉及到大量的数值计算问题。为了解决数值计算与 如果对神经网络的输入和输出数据进行一定的预处理,可 计算机仿真之间的矛盾,美国Mathworks 公司推出了一套高性能 以加快网络的训练速度。MATLAB 提供的预处理方法有:归一化 的数值计算和可视化软件包。Matlab 集数学计算、图形计算、语 处理、标准化处理和主成分分析。 言设计、计算机仿真等于一体,具有极高的编程效率。其中的神 2.3 训练数据的导入方法 经网络工具箱是以神经网络理论为基础,用Matlab 语言构造出 要对BP 网络进行训练,必须准备训练样本。对样本数据的 典型神经网络的工具函数。 获取,有以下几种方法供选择,具体采用那种方法,取决于数据 1 BP 网络模型 的多少,数据文件的格式等。用元素列表方式直接输入数据。创 BP 网络是一种多层前馈神经网络,由输入层、隐层和输出 建数据文件,通过MATLAB 提供的装载数据函数,从数据文件 层组成。层与层之间采用全互连方式,同一层之间不存在相互连 中读取。 25 接,隐层可以有一个或多个。构造一个BP 网络需要确定其处理 函数 load 适合从 MAT 文件、ASCII 文件中读取数据; 单元--神经元的特性和网络的拓扑结构。神经元是神经网络最 MATLABI/O 函数适合从其它应用中的数据文件中读取数 基本的处理单元,隐层中的神经元采用S 型变换函数,输出层的 据;还可以通过数据输入向导(ImportWizard)从文件或剪贴板中 神经元可采用S 型或线性型变换函数。 读取数据。 神经网络学习采用改进BP 算法,学习过程由前向计算过程

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