智能控制第7章典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-展示頁
2025-01-15 05:19本頁面
【正文】 法調(diào)整各層神經(jīng)元的權(quán)值 ， 使誤差信號(hào)減小 。 ? BP算法的學(xué)習(xí)過程由正向傳播和反向傳播組成 。 )( kyn)( ku)( kyijw2jw39。 將系統(tǒng)輸出 y(k)及輸入 u(k)的值作為逼近器 BP的輸入 ， 將系統(tǒng)輸出與網(wǎng)絡(luò)輸出的誤差作為逼近器的調(diào)整信號(hào) 。 i j k圖 75 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) BP網(wǎng)絡(luò)的逼近 BP網(wǎng)絡(luò)逼近的結(jié)構(gòu)如圖 76所示 ， 圖中 k為網(wǎng)絡(luò)的迭代步驟 ， u(k)和 y(k)為逼近器的輸入 。 BP網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) （ 1） 是一種多層網(wǎng)絡(luò) ， 包括輸入層 、 隱含層和輸出層； （ 2） 層與層之間采用全互連方式 ， 同一層神經(jīng)元之間不連接； （ 3） 權(quán)值通過 δ 學(xué)習(xí)算法進(jìn)行調(diào)節(jié)； （ 4） 神經(jīng)元激發(fā)函數(shù)為 S函數(shù)； （ 5） 學(xué)習(xí)算法由正向傳播和反向傳播組成； （ 6） 層與層的連接是單向的 ， 信息的傳播是雙向的 。 誤差反向傳播的 BP算法簡(jiǎn)稱 BP算法，其基本思想是梯度下降法。 單 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) 第 7章 典型 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 2 神經(jīng)元模型 圖 71中 為神經(jīng)元的內(nèi)部狀態(tài) ， 為閾值 ， 為輸入信號(hào) ， ， 為表示從單元 到單元 的連接權(quán)系數(shù) ， 為外部輸入信號(hào) 。 單神經(jīng)元模型可描述為： iu i?jx nj ,1 ?? ijwjuiuis)( ii ugy ?? ???jiijiji sxwN e t ?)( ii Ne tfu ?通常情況下，取 即 ii uug ?)()( ii Ne tfy ?圖 71 單神經(jīng)元模型 常用的神經(jīng)元非線性特性有以下四種： （ 1） 閾值型 圖 72 閾值型函數(shù) ??????0001)(iii N e tN e tN e tf（ 2）分段線性型 ??????????iliiliiiiiiN e tN e tfN e tN e tN e tk N e tN e tN e tN e tfm a x000)(圖 73 分段線性函數(shù) （ 3） Sigmoid函數(shù)型 TN e ti ieN e tf???11)(圖 74 Sigmoid函數(shù) BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 1986年， Rumelhart等提出了誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱 BP網(wǎng)絡(luò)（ Back Propagation），該網(wǎng)絡(luò)是一種單向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。它采用梯度搜索技術(shù)，以期使網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出值與期望輸出值的誤差均方值為最小。 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 含一個(gè)隱含層的 BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 75所示，圖中 為輸入層神經(jīng)元， 為隱層神經(jīng)元， 為輸出層神經(jīng)元。 BP為網(wǎng)絡(luò)逼近器 ， y(k)為被控對(duì)象實(shí)際輸出 ， yn(k)為 BP的輸出 。 圖 76 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近 用于逼近的 BP網(wǎng)絡(luò)如圖 77所示。jxjxix圖 77 用于逼近的 BP網(wǎng)絡(luò)。 在正向傳播過程中 ， 輸入信息從輸入層經(jīng)隱層逐層處理 ， 并傳向輸出層 ， 每層神經(jīng)元 （ 節(jié)點(diǎn) ） 的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的狀態(tài) 。 （ 1） 前向傳播：計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的輸出 。)1( 39。39。 隱層神經(jīng)元的輸入為所有輸入的加權(quán)之和： 隱層神經(jīng)元的輸出采用 S函數(shù)激發(fā)： 則 ??iiijj xwxjxjj exfx ????11)(39。39。jjjj xxxx????輸出層神經(jīng)元的輸出： 網(wǎng)絡(luò)輸出與理想輸出誤差為： 誤差性能指標(biāo)函數(shù)為： ??
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