如何控制神经网络的输出范围

Ⅰ BP神经网络的原理的BP什么意思

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在本教程中，您将学习如何在R语言中创建神经网络模型。

神经网络（或人工神经网络）具有通过样本进行学习的能力。人工神经网络是一种受生物神经元系统启发的信息处理模型。它由大量高度互连的处理元件（称为神经元）组成，以解决问题。它遵循非线性路径，并在整个节点中并行处理信息。神经网络是一个复杂的自适应系统。自适应意味着它可以通过调整输入权重来更改其内部结构。

该神经网络旨在解决人类容易遇到的问题和机器难以解决的问题，例如识别猫和狗的图片，识别编号的图片。这些问题通常称为模式识别。它的应用范围从光学字符识别到目标检测。

本教程将涵盖以下主题：

• 神经网络概论

• 正向传播和反向传播

• 激活函数

• R中神经网络的实现

• 案例

• 利弊

• 结论

神经网络概论

神经网络是受人脑启发执行特定任务的算法。它是一组连接的输入/输出单元，其中每个连接都具有与之关联的权重。在学习阶段，网络通过调整权重进行学习，来预测给定输入的正确类别标签。

人脑由数十亿个处理信息的神经细胞组成。每个神经细胞都认为是一个简单的处理系统。被称为生物神经网络的神经元通过电信号传输信息。这种并行的交互系统使大脑能够思考和处理信息。一个神经元的树突接收来自另一个神经元的输入信号，并根据这些输入将输出响应到某个其他神经元的轴突。



创建测试数据集

创建测试数据集：专业知识得分和沟通技能得分

• # 创建测试集test=data.frame(专业知识,沟通技能得分)



预测测试集的结果

使用计算函数预测测试数据的概率得分。

• ## 使用神经网络进行预测Pred$result


• 0.99282020800.33355439250.9775153014



现在，将概率转换为二进制类。

• # 将概率转换为设置阈值0.5的二进制类别pred <- ifelse(prob>0.5, 1, 0)pred


• 101



预测结果为1,0和1。

利弊

神经网络更灵活，可以用于回归和分类问题。神经网络非常适合具有大量输入（例如图像）的非线性数据集，可以使用任意数量的输入和层，可以并行执行工作。

还有更多可供选择的算法，例如SVM，决策树和回归算法，这些算法简单，快速，易于训练并提供更好的性能。神经网络更多的是黑盒子，需要更多的开发时间和更多的计算能力。与其他机器学习算法相比，神经网络需要更多的数据。NN仅可用于数字输入和非缺失值数据集。一位着名的神经网络研究人员说：“神经网络是解决任何问题的第二好的方法。最好的方法是真正理解问题。”

神经网络的用途

神经网络的特性提供了许多应用方面，例如：

• 模式识别：神经网络非常适合模式识别问题，例如面部识别，物体检测，指纹识别等。

• 异常检测：神经网络擅长异常检测，它们可以轻松检测出不适合常规模式的异常模式。

• 时间序列预测：神经网络可用于预测时间序列问题，例如股票价格，天气预报。

• 自然语言处理：神经网络在自然语言处理任务中提供了广泛的应用，例如文本分类，命名实体识别（NER），词性标记，语音识别和拼写检查。

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Ⅱ 神经网络算法中，参数的设置或者调整，有什么方法可以采用

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神经网络的结构（例如2输入3隐节点1输出）建好后，一般就要求神经网络里的权值和阈值。现在一般求解权值和阈值，都是采用梯度下降之类的搜索算法（梯度下降法、牛顿法、列文伯格-马跨特法、狗腿法等等），这些算法会先初始化一个解，在这个解的基础上，确定一个搜索方向和一个移动步长（各种法算确定方向和步长的方法不同，也就使各种算法适用于解决不同的问题），使初始解根据这个方向和步长移动后，能使目标函数的输出（在神经网络中就是预测误差）下降。 然后将它更新为新的解，再继续寻找下一步的移动方向的步长，这样不断的迭代下去，目标函数（神经网络中的预测误差）也不断下降，最终就能找到一个解，使得目标函数（预测误差）比较小。
而在寻解过程中，步长太大，就会搜索得不仔细，可能跨过了优秀的解，而步长太小，又会使寻解过程进行得太慢。因此，步长设置适当非常重要。
学习率对原步长（在梯度下降法中就是梯度的长度）作调整，如果学习率lr = 0.1,那么梯度下降法中每次调整的步长就是0.1*梯度，
而在matlab神经网络工具箱里的lr,代表的是初始学习率。因为matlab工具箱为了在寻解不同阶段更智能的选择合适的步长，使用的是可变学习率，它会根据上一次解的调整对目标函数带来的效果来对学习率作调整，再根据学习率决定步长。
机制如下：
if newE2/E2 > maxE_inc %若果误差上升大于阈值
lr = lr * lr_dec; %则降低学习率
else
if newE2 < E2 %若果误差减少
lr = lr * lr_inc;%则增加学习率
end
详细的可以看《神经网络之家》nnetinfo里的《[重要]写自己的BP神经网络(traingd)》一文，里面是matlab神经网络工具箱梯度下降法的简化代码

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祝学习愉快

Ⅲ 神经网络控制输出是整数

round(x)：四舍五入至最近整数
fix(x)：无论正负，舍去小数至最近整数
floor(x)：下取整，即舍去正小数至最近整数
ceil(x)：上取整，即加入正小数至最近整数

Ⅳ BP神经网络程序，在程序训练后，误差也达到了合适的范围，如何把输出值显示出来

训练好后，你自己定义的net就是结果，只要把它的权值和阈值导出来即可。

W1=net.IW{1,1};
W2=net.LW{2,1};
B1=net.b{1};
B2=net.b{2};

解释一下：

net.IW 属性定义了从网络输入向量到网络层的权值向量（即输入层的权值向量）结构。其值为Nl*Ni的细胞矩阵，Nl为网络层数（net.numLayers)，Ni为输入向量数（net.numInputs）。通过访问net.IW{i,j}，可以获得第i 个网络层来自第j 个输入向量的权值向量值。 所以一般情况下net,iw{1,1}就是输入层和隐含层之间的权值。

net.LW定义了从一个网络层到另一个网络层的权值向量结构。其值为Nl*Nl的细胞矩阵，Nl为网络层数（net.numLayers)。通过访问net.LW{i,j}，可以获得第i 个网络层来自第j 个网络层的权值向量值。 因此，如果网络是单隐含层，net.lw{2,1}就是输出层和隐含层之间的权值。

Ⅳ bp神经网络对输入数据和输出数据有什么要求

p神经网络的输入数据越多越好，输出数据需要反映网络的联想记忆和预测能力。

BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小。

BP神经网络模型拓扑结构包括输入层（input）、隐层(hide layer)和输出层(output layer)。BP网络具有高度非线性和较强的泛化能力，但也存在收敛速度慢、迭代步数多、易于陷入局部极小和全局搜索能力差等缺点。

(5)如何控制神经网络的输出范围扩展阅读：

BP算法主要思想是：输入学习样本，使用反向传播算法对网络的权值和偏差进行反复的调整训练，使输出的向量与期望向量尽可能地接近，当网络输出层的误差平方和小于指定的误差时训练完成，保存网络的权值和偏差。

1、初始化，随机给定各连接权及阀值。

2、由给定的输入输出模式对计算隐层、输出层各单元输出

3、计算新的连接权及阀值，计算公式如下：

4、选取下一个输入模式对返回第2步反复训练直到网络设输出误差达到要求结束训练。

Ⅵ LSTM神经网络输入输出究竟是怎样的

LSTM的三个门输出数字和向量的情况都有。门（input，forget，output）输出的维度和cell状态的维度一致即可。也就是说三个门的输出分别控制被控制向量（cell input，cell（t-1），cell（t））中的元素。举个例子，如果cell状态的维度是1，那么被控制向量（cell input，cell（t-1），cell（t））的维度也都是1，那么三个门的输出都是0-1之间的数字（选用sigmoid激活函数）；如果cell状态的维度是N，那么被控制向量（cell input，cell（t-1），cell（t））的维度也分别都是N，那么三个门的输出都是0-1之间的向量（选用sigmoid激活函数），且门输出向量的维度都是N。

Ⅶ 请教一个关于matlab BP神经网络输出层的问题

不存在确定的关系。
你问的应该是输出层数和输出之间的预测准确度吧？
1，一般，BP神经网络是3层的，有一个输入层，一个隐层，一个输出层。
2，你如果学的不需要不是十分深入的话，调整隐层数和隐层结点数，隐层的转换函数，就可以调整预测准确度。
3，BP神经网络的隐层数，各隐层的节点数都是要不断的调节的，不过有一个一般性的范围。
隐层节点数 L<n-1或L=log2（n）取整或L<sqrt(m-n)+a (这里的n是上一层节点数，m是下一层节点数，a是1-10任意常数)。
4，转换函数的选择看书本吧，一般你用软件的话，软件的默认转换函数都可以的。

Ⅷ 神经网络算法如何确定期望输出值新手求教，谢谢。

把P定义为你期望输出的那个点的参数矩阵，net为你训练得到的网络，你可以用sim(net,P)取出期望值。

Ⅸ 神经网络的输出层的输出值如何处理，才能进行系统的编程，比如说：天气数据:最高温度、最低温度、湿度

如果你说的是期望输出的话，且目标是分类的话，我一般用二进制代表所属类，然后把相应的0换成0.1,1换成0.9，然后进行训练。