㈠ 神經網路怎麼定義預測的精度
回歸問題一般均方誤差損失函數得到的函數值即為精度
分類問題的話一種可以用交叉熵損失函數的函數值作為精度,另外也可以用分類的准確性作為精度值
㈡ 神經網路演算法中,參數的設置或者調整,有什麼方法可以採用
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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),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。 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。
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。
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,
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。
機制如下:
if newE2/E2 > maxE_inc %若果誤差上升大於閾值
lr = lr * lr_dec; %則降低學習率
else
if newE2 < E2 %若果誤差減少
lr = lr * lr_inc;%則增加學習率
end
詳細的可以看《神經網路之家》nnetinfo里的《[重要]寫自己的BP神經網路(traingd)》一文,裡面是matlab神經網路工具箱梯度下降法的簡化代碼
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祝學習愉快
㈢ 有哪些手段可以提升深度神經網路的泛化性能
人工神經網路以其智能性見長,那麼神經網路能真的學到一個映射的本質嗎?也就是說,對一個映射給出一定的必要的訓練樣本訓練後,網路能否對樣本以外的樣本給出較為准確的預測。泛化能力也就是神經網路用於對未知數據預測的能力。神經網路對訓練樣本區間范圍內的樣本有較好的泛化能力,而對於訓練樣本確定的范圍外的樣本不能認為有泛化能力。常規的幾種增強泛化能力的方法,羅列如下:
㈣ 如何提高pb神經網路分類的准確率
要想提高BP神經網路分類的准確率,關鍵在於提高網路性能,使網路能夠反映數據的內部非線性規律。一般有以下幾種措施:
保證學習樣本質量。網路的輸出結果質量不可能超出原始訓練數據的質量,一定要保證樣本准確、典型、規模足夠大。
選定合適的輸入向量方案。輸入向量的配置方案不是固定的,可以添加自變數,增加因素。
選定適當的隱層節點數。過少學習能力不足,過多可能過擬合並且學習較慢。
調整參數,如學習率、學習目標等。
與其他演算法結合進行改進。如帶動量項的BP演算法、與GA演算法融合的GA-BP演算法等。
效果不理想時,可考慮增加隱層數量。
㈤ 怎麼才能使bp神經網路預測的結果更准確
這個問的太哪個了吧,神經網路預測一般也就是對已有數據進行非線性擬合而已,簡單的說,他只是一個擬合方法,只是與傳統的擬合方法相比有一些優點。用神經網路預測也不會是一定很非常准確的。
㈥ 預測 一般有哪些方法 神經網路
時間序列預測只要能轉化為訓練樣本,即可使用神經網路進行訓練。目前常用的幾類人工神經網路,如BP神經網路、Elman神經網路、RBF神經網路、GRNN神經網路、小波神經網路以及各類組合神經網路,都是可以應用在時間序列預測中的。
預測效果較好的一般有:1、GRNN神經網路、RBF神經網路。局部逼近網路由於只需調整局部權值,因此訓練速度較快,擬合精度也較高。2、Elman神經網路。由於Elman神經網路的承接層的延時運算元,使得網路可以記憶歷史信息,這正好與時間序列預測的原理相同,極其適於應用於時間序列預測。
㈦ 如何通過人工神經網路實現圖像識別
人工神經網路(Artificial Neural Networks)(簡稱ANN)系統從20 世紀40 年代末誕生至今僅短短半個多世紀,但由於他具有信息的分布存儲、並行處理以及自學習能力等優點,已經在信息處理、模式識別、智能控制及系統建模等領域得到越來越廣泛的應用。尤其是基於誤差反向傳播(Error Back Propagation)演算法的多層前饋網路(Multiple-Layer Feedforward Network)(簡稱BP 網路),可以以任意精度逼近任意的連續函數,所以廣泛應用於非線性建模、函數逼近、模式分類等方面。
目標識別是模式識別領域的一項傳統的課題,這是因為目標識別不是一個孤立的問題,而是模式識別領域中大多數課題都會遇到的基本問題,並且在不同的課題中,由於具體的條件不同,解決的方法也不盡相同,因而目標識別的研究仍具有理論和實踐意義。這里討論的是將要識別的目標物體用成像頭(紅外或可見光等)攝入後形成的圖像信號序列送入計算機,用神經網路識別圖像的問題。
一、BP 神經網路
BP 網路是採用Widrow-Hoff 學習演算法和非線性可微轉移函數的多層網路。一個典型的BP 網路採用的是梯度下降演算法,也就是Widrow-Hoff 演算法所規定的。backpropagation 就是指的為非線性多層網路計算梯度的方法。一個典型的BP 網路結構如圖所示。
六、總結
從上述的試驗中已經可以看出,採用神經網路識別是切實可行的,給出的例子只是簡單的數字識別實驗,要想在網路模式下識別復雜的目標圖像則需要降低網路規模,增加識別能力,原理是一樣的。
㈧ 人工神經網路評價法
人工神經元是人工神經網路的基本處理單元,而人工智慧的一個重要組成部分又是人工神經網路。人工神經網路是模擬生物神經元系統的數學模型,接受信息主要是通過神經元來進行的。首先,人工神經元利用連接強度將產生的信號擴大;然後,接收到所有與之相連的神經元輸出的加權累積;最後,將神經元與加權總和一一比較,當比閾值大時,則激活人工神經元,信號被輸送至與它連接的上一層的神經元,反之則不行。
人工神經網路的一個重要模型就是反向傳播模型(Back-Propagation Model)(簡稱BP模型)。對於一個擁有n個輸入節點、m個輸出節點的反向傳播網路,可將輸入到輸出的關系看作n維空間到m維空間的映射。由於網路中含有大量非線性節點,所以可具有高度非線性。
(一)神經網路評價法的步驟
利用神經網路對復墾潛力進行評價的目的就是對某個指標的輸入產生一個預期的評價結果,在此過程中需要對網路的連接弧權值進行不斷的調整。
(1)初始化所有連接弧的權值。為了保證網路不會出現飽和及反常的情況,一般將其設置為較小的隨機數。
(2)在網路中輸入一組訓練數據,並對網路的輸出值進行計算。
(3)對期望值與輸出值之間的偏差進行計算,再從輸出層逆向計算到第一隱含層,調整各條弧的權值,使其往減少該偏差的方向發展。
(4)重復以上幾個步驟,對訓練集中的各組訓練數據反復計算,直至二者的偏差達到能夠被認可的程度為止。
(二)人工神經網路模型的建立
(1)確定輸入層個數。根據評價對象的實際情況,輸入層的個數就是所選擇的評價指標數。
(2)確定隱含層數。通常最為理想的神經網路只具有一個隱含層,輸入的信號能夠被隱含節點分離,然後組合成新的向量,其運算快速,可讓復雜的事物簡單化,減少不必要的麻煩。
(3)確定隱含層節點數。按照經驗公式:
災害損毀土地復墾
式中:j——隱含層的個數;
n——輸入層的個數;
m——輸出層的個數。
人工神經網路模型結構如圖5-2。
圖5-2人工神經網路結構圖(據周麗暉,2004)
(三)人工神經網路的計算
輸入被評價對象的指標信息(X1,X2,X3,…,Xn),計算實際輸出值Yj。
災害損毀土地復墾
比較已知輸出與計算輸出,修改K層節點的權值和閾值。
災害損毀土地復墾
式中:wij——K-1層結點j的連接權值和閾值;
η——系數(0<η<1);
Xi——結點i的輸出。
輸出結果:
Cj=yj(1-yj)(dj-yj) (5-21)
式中:yj——結點j的實際輸出值;
dj——結點j的期望輸出值。因為無法對隱含結點的輸出進行比較,可推算出:
災害損毀土地復墾
式中:Xj——結點j的實際輸出值。
它是一個輪番代替的過程,每次的迭代都將W值調整,這樣經過反復更替,直到計算輸出值與期望輸出值的偏差在允許值范圍內才能停止。
利用人工神經網路法對復墾潛力進行評價,實際上就是將土地復墾影響評價因子與復墾潛力之間的映射關系建立起來。只要選擇的網路結構合適,利用人工神經網路函數的逼近性,就能無限接近上述映射關系,所以採用人工神經網路法進行災毀土地復墾潛力評價是適宜的。
(四)人工神經網路方法的優缺點
人工神經網路方法與其他方法相比具有如下優點:
(1)它是利用最優訓練原則進行重復計算,不停地調試神經網路結構,直至得到一個相對穩定的結果。所以,採取此方法進行復墾潛力評價可以消除很多人為主觀因素,保證了復墾潛力評價結果的真實性和客觀性。
(2)得到的評價結果誤差相對較小,通過反復迭代減少系統誤差,可滿足任何精度要求。
(3)動態性好,通過增加參比樣本的數量和隨著時間不斷推移,能夠實現動態追蹤比較和更深層次的學習。
(4)它以非線性函數為基礎,與復雜的非線性動態經濟系統更貼近,能夠更加真實、更為准確地反映出災毀土地復墾潛力,比傳統評價方法更適用。
但是人工神經網路也存在一定的不足:
(1)人工神經網路演算法是採取最優化演算法,通過迭代計算對連接各神經元之間的權值不斷地調整,直到達到全局最優化。但誤差曲面相當復雜,在計算過程中一不小心就會使神經網路陷入局部最小點。
(2)誤差通過輸出層逆向傳播,隱含層越多,逆向傳播偏差在接近輸入層時就越不準確,評價效率在一定程度上也受到影響,收斂速度不及時的情況就容易出現,從而造成個別區域的復墾潛力評價結果出現偏離。
㈨ 如何訓練神經網路
1、先別著急寫代碼
訓練神經網路前,別管代碼,先從預處理數據集開始。我們先花幾個小時的時間,了解數據的分布並找出其中的規律。
Andrej有一次在整理數據時發現了重復的樣本,還有一次發現了圖像和標簽中的錯誤。所以先看一眼數據能避免我們走很多彎路。
由於神經網路實際上是數據集的壓縮版本,因此您將能夠查看網路(錯誤)預測並了解它們的來源。如果你的網路給你的預測看起來與你在數據中看到的內容不一致,那麼就會有所收獲。
一旦從數據中發現規律,可以編寫一些代碼對他們進行搜索、過濾、排序。把數據可視化能幫助我們發現異常值,而異常值總能揭示數據的質量或預處理中的一些錯誤。
2、設置端到端的訓練評估框架
處理完數據集,接下來就能開始訓練模型了嗎?並不能!下一步是建立一個完整的訓練+評估框架。
在這個階段,我們選擇一個簡單又不至於搞砸的模型,比如線性分類器、CNN,可視化損失。獲得准確度等衡量模型的標准,用模型進行預測。
這個階段的技巧有:
· 固定隨機種子
使用固定的隨機種子,來保證運行代碼兩次都獲得相同的結果,消除差異因素。
· 簡單化
在此階段不要有任何幻想,不要擴增數據。擴增數據後面會用到,但是在這里不要使用,現在引入只會導致錯誤。
· 在評估中添加有效數字
在繪制測試集損失時,對整個測試集進行評估,不要只繪制批次測試損失圖像,然後用Tensorboard對它們進行平滑處理。
· 在初始階段驗證損失函數
驗證函數是否從正確的損失值開始。例如,如果正確初始化最後一層,則應在softmax初始化時測量-log(1/n_classes)。
· 初始化
正確初始化最後一層的權重。如果回歸一些平均值為50的值,則將最終偏差初始化為50。如果有一個比例為1:10的不平衡數據集,請設置對數的偏差,使網路預測概率在初始化時為0.1。正確設置這些可以加速模型的收斂。
· 人類基線
監控除人為可解釋和可檢查的損失之外的指標。盡可能評估人的准確性並與之進行比較。或者對測試數據進行兩次注釋,並且對於每個示例,將一個注釋視為預測,將第二個注釋視為事實。
· 設置一個獨立於輸入的基線
最簡單的方法是將所有輸入設置為零,看看模型是否學會從輸入中提取任何信息。
· 過擬合一個batch
增加了模型的容量並驗證我們可以達到的最低損失。
· 驗證減少訓練損失
嘗試稍微增加數據容量。