我根据以下笔记在Matlab中编写了一个反向传播算法:http://dl.dropbox.com/u/7412214/BackPropagation.pdf
我的网络接受长度为43的输入/特征向量,隐藏层有20个节点(我可以更改的任意参数选择),并且有一个单一的输出节点。我希望训练我的网络能够接受43个特征并输出一个介于0到100之间的单一值。输入数据已被标准化为零均值和单位标准差(通过z = x – mean / std),然后我在输入向量中附加了一个“1”项来表示偏置。我的目标值只是介于0到100之间的单一数字。
这是我的代码的相关部分:
(按照我的惯例,层I(i)指的是输入层,J(j)指的是隐藏层,K(k)指的是输出层,在这种情况下是一个单一节点。)
for train=1:numItrs for iterator=1:numTrainingSets %%%%%%%% 前向传播 %%%%%%%% % 获取输入,这些是inputFeatures矩阵的行 InputLayer = inputFeatures(iterator, :)'; %别忘了转换成列 % 计算隐藏层输出: HiddenLayer = sigmoidVector(WeightMatrixIJ' * InputLayer); % 现在是输出层输出: OutputLayer = sigmoidVector(WeightMatrixJK' * HiddenLayer); %%%%%%% 调试内容 %%%%%%%%(对于单值输出) if (mod(train+iterator, 100) == 0) str = strcat('输出值: ', num2str(OutputLayer), ' | 测试值: ', num2str(targetValues(iterator, :)')); disp(str); end %%%%%%%% 反向传播 %%%%%%%% % 对于隐藏-输出权重进行反向传播 currentTargets = targetValues(iterator, :)'; %去掉行,使其成为列以便于减法 OutputDelta = (OutputLayer - currentTargets) .* OutputLayer .* (1 - OutputLayer); EnergyWeightDwJK = HiddenLayer * OutputDelta'; %外积 % 更新这一层的权重矩阵: WeightMatrixJK = WeightMatrixJK - epsilon*EnergyWeightDwJK; %逐元素进行 % 对于输入-隐藏权重进行反向传播 HiddenDelta = HiddenLayer .* (1 - HiddenLayer) .* WeightMatrixJK*OutputDelta; EnergyWeightDwIJ = InputLayer * HiddenDelta'; WeightMatrixIJ = WeightMatrixIJ - epsilon*EnergyWeightDwIJ; end end
权重矩阵的初始化如下:
WeightMatrixIJ = rand(numInputNeurons, numHiddenNeurons) - 0.5; WeightMatrixJK = rand(numHiddenNeurons, numOutputNeurons) - 0.5; %随机数在(-0.5, 0.5)之间
“sigmoidVector”函数对向量中的每个元素应用y = 1 / (1 + exp(-x))
。
这是代码开始时的调试消息看起来的样子:
输出值:0.99939 | 测试值:20输出值:0.99976 | 测试值:20输出值:0.99985 | 测试值:20输出值:0.99989 | 测试值:55输出值:0.99991 | 测试值:65输出值:0.99993 | 测试值:62输出值:0.99994 | 测试值:20输出值:0.99995 | 测试值:20输出值:0.99995 | 测试值:20输出值:0.99996 | 测试值:20输出值:0.99996 | 测试值:20输出值:0.99997 | 测试值:92输出值:0.99997 | 测试值:20输出值:0.99997 | 测试值:20输出值:0.99997 | 测试值:20输出值:0.99997 | 测试值:20输出值:0.99998 | 测试值:20输出值:0.99998 | 测试值:20输出值:0.99999 | 测试值:20输出值:0.99999 | 测试值:20输出值:1 | 测试值:20输出值:1 | 测试值:62输出值:1 | 测试值:70输出值:1 | 测试值:77输出值:1 | 测试值:20** 保持在1饱和 **
显然,我希望网络训练输出值在0到100之间,以尝试匹配那些目标值!
感谢任何帮助,如果您需要更多信息,我会提供我能提供的所有信息。
回答:
sigmoid函数的范围限制在(0,1)之间,因此它永远不会达到你的目标值(因为它们都大于1)。你应该缩放你的目标值,使它们也在sigmoid的范围内。由于你知道你的目标值被限制在(0,100)的范围内,只需将它们全部除以100即可。