BP神经网络预测,预测结果与样本数据的理解。

2024-05-15

1. BP神经网络预测,预测结果与样本数据的理解。

输入节点数是3,说明输入向量的行数m=3,你给的样本只有1行,是不是不全?输出节点只有一个,说明每3个输入数据对应一个预测的输出数据。
其实样本数量很少,就不需要训练那么多次了,训练了也白训练。你问“这样的预测结果代表着什么?”,你也没说这些数据在现实中是什么,怎么会知道呢。

BP神经网络预测,预测结果与样本数据的理解。

2. 利用RBF神经网络做预测

在命令栏敲nntool,按提示操作,将样本提交进去。
还有比较简单的是用广义RBF网络,直接用grnn函数就能实现,基本形式是y=grnn(P,T,spread),你可以用help grnn看具体用法。GRNN的预测精度是不错的。

广义RBF网络:从输入层到隐藏层相当于是把低维空间的数据映射到高维空间,输入层细胞个数为样本的维度,所以隐藏层细胞个数一定要比输入层细胞个数多。从隐藏层到输出层是对高维空间的数据进行线性分类的过程,可以采用单层感知器常用的那些学习规则,参见神经网络基础和感知器。
注意广义RBF网络只要求隐藏层神经元个数大于输入层神经元个数,并没有要求等于输入样本个数,实际上它比样本数目要少得多。因为在标准RBF网络中,当样本数目很大时,就需要很多基函数,权值矩阵就会很大,计算复杂且容易产生病态问题。另外广RBF网与传统RBF网相比,还有以下不同:
1.径向基函数的中心不再限制在输入数据点上,而由训练算法确定。
2.各径向基函数的扩展常数不再统一,而由训练算法确定。
3.输出函数的线性变换中包含阈值参数,用于补偿基函数在样本集上的平均值与目标值之间的差别。
因此广义RBF网络的设计包括:
1.结构设计--隐藏层含有几个节点合适
2.参数设计--各基函数的数据中心及扩展常数、输出节点的权值。

3. RBF神经网络预测问题

对于同时间段的数据预测未来的同时间段的数据,我认为可以用anfis 自适应神经网络函数来预测比较合理。例如,用电问题。用数日的同时间段的用电量,预测某日的同时间段的用电量。


RBF神经网络预测问题

4. RBF神经网络的缺点!

1.RBF 的泛化能力在多个方面都优于BP 网络, 但是在解决具有相同精度要求的问题时, BP网络的结构要比RBF 网络简单。2.      RBF 网络的逼近精度要明显高于BP 网络,它几乎能实现完全逼近, 而且设计起来极其方便, 网络可以自动增加神经元直到满足精度要求为止。但是在训练样本增多时, RBF 网络的隐层神经元数远远高于前者, 使得RBF 网络的复杂度大增加, 结构过于庞大, 从而运算量也有所增加。3.      RBF神经网络是一种性能优良的前馈型神经网络,RBF网络可以任意精度逼近任意的非线性函数,且具有全局逼近能力,从根本上解决了BP网络的局部最优问题,而且拓扑结构紧凑,结构参数可实现分离学习,收敛速度快。4.      他们的结构是完全不一样的。BP是通过不断的调整神经元的权值来逼近最小误差的。其方法一般是梯度下降。RBF是一种前馈型的神经网络,也就是说他不是通过不停的调整权值来逼近最小误差的,的激励函数是一般是高斯函数和BP的S型函数不一样,高斯函数是通过对输入与函数中心点的距离来算权重的。5.      bp神经网络学习速率是固定的,因此网络的收敛速度慢,需要较长的训练时间。对于一些复杂问题,BP算法需要的训练时间可能非常长,这主要是由于学习速率太小造成的。而rbf神经网络是种高效的前馈式网络,它具有其他前向网络所不具有的最佳逼近性能和全局最优特性,并且结构简单,训练速度快。
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