遗传算法与bp神经网络
❶ 遗传算法优化bp神经网络,训练好后,做预测会更加准确求大神告知!
1、遗传算法优化BP神经网络是指优化神经网络的参数; 2、因此,对训练时间没有影响。
❷ 对于预测方面,是马尔科夫链比较好,还是遗传算法优化bp神经网络比较好
1、遗传算法优化BP神经网络是指优化神经网络的参数;
2、因此,对训练时间没有影响。
❸ 基于遗传算法的BP神经网络
源码地址: https://github.com/Grootzz/GA-BP
介绍:
利用遗传算法并行地优化BP网络的权值和阈值,从而避免了BP网络在优化权值和阈值时陷入局部最优的缺点
背景:
这个项目的背景为客运量和货运量的预测
文件介绍:
因为项目中用到了GAOT工具包中的函数,所以需要将GAOT工具包加入路径。
操作步骤为:点击GAOT文件--->添加到路径--->选定文件夹和子文件夹
这样,工程中就可以调用GAOT工具包中的函数了
源码地址: https://github.com/Grootzz/GA-BP
❹ BP算法、BP神经网络、遗传算法、神经网络这四者之间的关系
这四个都属于人工智能算法的范畴。其中BP算法、BP神经网络和神经网络
属于神经网络这个大类。遗传算法为进化算法这个大类。
神经网络模拟人类大脑神经计算过程,可以实现高度非线性的预测和计算,主要用于非线性拟合,识别,特点是需要“训练”,给一些输入,告诉他正确的输出。若干次后,再给新的输入,神经网络就能正确的预测对于的输出。神经网络广泛的运用在模式识别,故障诊断中。BP算法和BP神经网络是神经网络的改进版,修正了一些神经网络的缺点。
遗传算法属于进化算法,模拟大自然生物进化的过程:优胜略汰。个体不断进化,只有高质量的个体(目标函数最小(大))才能进入下一代的繁殖。如此往复,最终找到全局最优值。遗传算法能够很好的解决常规优化算法无法解决的高度非线性优化问题,广泛应用在各行各业中。差分进化,蚁群算法,粒子群算法等都属于进化算法,只是模拟的生物群体对象不一样而已。
❺ 神经网络遗传算法函数极值寻优
对于未知的非线性函数,仅通过函数的输入输出数据难以准确寻找函数极值。这类问题可以通过神经网络结合遗传算法求解,利用神经网络的非线性拟合能力和遗传算法的非线性寻优能力寻找函数极值。本文用神经网络遗传算法寻优如下非线性函数极值,函数表达式为
函数图形如下图1所示。
从函数方程和图形可以看出,该函数的全局最小值为0,对应的坐标为(0,0)。虽然从函数方程和图形中很容易找出函数极值及极值对应坐标,但是在函数方程未知的情况下函数极值及极值对应坐标就很难找到。
神经网络遗传算法函数极值寻优主要分为BP神经网络训练拟合和遗传算法极值寻优两步,算法流程如下图2所示。
神经网络训练拟合根据寻优函数的特点构建合适的BP神经网络,用非线性函数的输出数据训练BP网络,训练后的BP神经网络就可以预测函数输出。遗传算法极值寻优把训练后的BP神经网络预测结果作为个体适应度值,通过选择、交叉和变异操作寻找函数的全局最优值及对应输入值。
本文根据非线性函数有2个输入参数、1个输出参数,确定BP神经网络结构为2-5-1.取函数的4 000组输入输出数据,从中随机选取3 900组数据训练网络,100组数据测试网络性能,网络训练好后用于预测非线性函数输出。
遗传算法中个体采用实数编码,由于寻优函数只有2个输入参数,所以个体长度为2。个体适应度值为BP神经网络预测值,适应度值越小。交叉概率为0.4,变异概率为0.2。
用函数输入输出数据训练BP神经网络,使训练后的网络能够拟合非线性函数输出,保存训练好的网络用语计算个体适应度值。根据非线性函数方程随机得到该函数的4 000组输入输出数据,存储于data.mat中,其中input为函数输入数据,output为函数对应输出数据,从中随机抽取3 900组训练数据训练网络,100组测试数据测试网络拟合性能。最后保存训练好的网络。
把训练好的BP神经网络预测输出作为个体适应度值。
BP神经网络拟合结果分析
本文中个体的适应度值为BP神经网络预测值,因此BP神经网络预测精度对于最优位置的寻找具有非常重要的意义。由于寻优非线性函数有2个输入参数、1个输出参数,所以构建的BP神经网络的结构为2-5-1。共取非线性函数4 000组输入输出数据,从中随机选择3 900组数据训练BP神经网络,100组数据作为测试数据测试BP神经网络拟合性能,BP神经网络预测输出和期望输出对比如下图3所示。
从BP神经网络预测结果可以看出,BP神经网络可以准确预测非线性函数输出,可以把网络预测近似看成函数实际输出。
遗传算法寻优结果分析 BP神经网络训练结束后,可以利用遗传算法寻找该非线性函数的最小值。遗传算法的迭代次数是100次,种群规模是20,交叉概率为0.4,变异概率为0.2,采用浮点数编码,个体长度为21,优化过程中最优个体适应度值变化曲线如下图4所示。
本文所使用的方法有比较重要的工程应用价值,比如对于某项试验来说,试验目的是获取到最大试验结果对应的实验条件,但是由于时间和经费限制,该试验只能进行有限次,可能单靠试验结果找不到最优的试验条件。这时可以在已知试验数据的基础上,通过本文介绍的神经网络遗传算法寻找最优试验条件。
思路就是先根据试验条件数和试验结果数确定BP神经网络结构;然后把试验条件作为输入数据,试验结果作为输出数据训练BP网络,使得训练后的网络可以预测一定试验条件下的试验结果;最后把试验条件作为遗传算法中的种群个体,把网络预测的试验结果作为个体适应度值,通过遗传算法推导最优试验结果及其对应试验条件。
❻ matlab的遗传算法优化BP神经网络
对y=x1^2+x2^2非线性系统进行建模,用1500组数据对网络进行构建网络,500组数据测试网络。由于BP神经网络初始神经元之间的权值和阈值一般随机选择,因此容易陷入局部最小值。本方法使用遗传算法优化初始神经元之间的权值和阈值,并对比使用遗传算法前后的效果。
步骤:
未经遗传算法优化的BP神经网络建模
1、
随机生成2000组两维随机数(x1,x2),并计算对应的输出y=x1^2+x2^2,前1500组数据作为训练数据input_train,后500组数据作为测试数据input_test。并将数据存储在data中待遗传算法中使用相同的数据。
2、
数据预处理:归一化处理。
3、
构建BP神经网络的隐层数,次数,步长,目标。
4、
使用训练数据input_train训练BP神经网络net。
❼ 利用遗传算法优化的bp神经网络怎么画出误差与训练时间的变化
这个得靠你自己编程实现,没有现成的函数。具体流程如下:
初始化:将各个权值、阈值都作为实数编码,构成染色体,并产生初始种群;
选择、交叉、变异:注意各个概率和交叉方式;
检验:将染色体解码进神经网络,代入样本计算误差。可能你还可以使用最优个体保存策略。
循环迭代上述过程,直至误差满足条件。
将遗传算法的代数和误差记录下来,用plot函数就可以画出变化曲线了。
❽ c语言实现*/遗传算法改进BP神经网络原理和算法实现怎么弄
遗传算法有相当大的引用。遗传算法在游戏中应用的现状在遗传编码时, 一般将瓦片的坐标作为基因进行实数编码, 染色体的第一个基因为起点坐标, 最后一个基因为终点坐标, 中间的基因为路径经过的每一个瓦片的坐标。在生成染色体时, 由起点出发, 随机选择当前结点的邻居节点中的可通过节点, 将其坐标加入染色体, 依此循环, 直到找到目标点为止, 生成了一条染色体。重复上述操作, 直到达到指定的种群规模。遗传算法的优点:1、遗传算法是以决策变量的编码作为运算对象,可以直接对集合、序列、矩阵、树、图等结构对象进行操作。这样的方式一方面有助于模拟生物的基因、染色体和遗传进化的过程,方便遗传操作算子的运用。另一方面也使得遗传算法具有广泛的应用领域,如函数优化、生产调度、自动控制、图像处理、机器学习、数据挖掘等领域。2、遗传算法直接以目标函数值作为搜索信息。它仅仅使用适应度函数值来度量个体的优良程度,不涉及目标函数值求导求微分的过程。因为在现实中很多目标函数是很难求导的,甚至是不存在导数的,所以这一点也使得遗传算法显示出高度的优越性。3、遗传算法具有群体搜索的特性。它的搜索过程是从一个具有多个个体的初始群体P(0)开始的,一方面可以有效地避免搜索一些不必搜索的点。另一方面由于传统的单点搜索方法在对多峰分布的搜索空间进行搜索时很容易陷入局部某个单峰的极值点,而遗传算法的群体搜索特性却可以避免这样的问题,因而可以体现出遗传算法的并行化和较好的全局搜索性。4、遗传算法基于概率规则,而不是确定性规则。这使得搜索更为灵活,参数对其搜索效果的影响也尽可能的小。5、遗传算法具有可扩展性,易于与其他技术混合使用。以上几点便是遗传算法作为优化算法所具备的优点。遗传算法的缺点:遗传算法在进行编码时容易出现不规范不准确的问题。
