经济预测与决策技术及MATLAB实现第12章 神经网络预测法
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神经网络预测方法第一篇:神经网络预测方法(4)神经网络的预测方法神经网络(Neural Network)是由许多并行的、高度相关的计算处理单元组成,这些单元类似生物神经系统的神经元。
虽然单个的神经元的结构十分简单,但是,由大量神经元相互连接所构成的神经元系统所实现的行为是十分丰富的。
与其它方法相比,神经网络具有并行计算和白适应的学习能力㈤。
神经网络系统是一个非线性动力学系统计算系统。
神经网络模型有许多种类,经常使用的有BP网络、RBF网络、Hopfield网络、Kohonen网络、BAM网络等等,近年又出现了神经网络与模糊方法、遗传算法相结合的趋势。
浚方法已在交通流预测中得到了应用。
在交通流预测中应用最早使用最多的是反传BP 网络。
应用神经网络进行交通流预测的步骤如下:第一步,根据实际情况,选择适当的网络结构作为预测工具,根据已确定的预测因子和被预测量,决定网络的输入和输出,进而决定网络的结构(网络各层次的节点数)第二步,准备样本数据和样本的规范化处理,样本分为训练样本和检验样本;第三步,利用训练样本是对网络进行训练和学习;第四步,利用检验样本对网络训练结构进行检验,验证网络的泛化能力;第五步,用训练好的网络,根据已知的数据进行实际预测。
与传统的预测方法相比,神经网络的预测方法的预测精度要好一些。
这主要是得益于神经网络自身的特点。
神经网络擅长描述具有较强非线性、难于用精确数学模型表达的复杂系统的特性,并且具有自适应能力。
由于神经网络算法是离线学习,在线预测,所以几乎没有延时,实时性很好。
此外,神经网络对预测因子的选择也较为灵活,任何认为与待预测交通流量有关的数据均可纳入输入向量中。
但是,神经网络也有一些弱点,主要表现在以下几个方面:三、由于使用大量的样本进行训练,所以神经网络的学习训练过程收敛较慢,容易产生“过度学习”的情况,陷入对样本值的机械记忆而降低了泛化能力。
因此,应用神经网络目前很难做到在线学习,只能将学习与预测分离成两个阶段(一个离线、一个在线)来完成。
第1章经济预测技术本章主要介绍与经济预测技术有关的各种概念、经济预测的目的、方法以及分类。
并讨论做好经济预测工作的一般方法和步骤。
1.1 预测与经济预测概述预测就是根据历史推测未来。
明确地说,预测是在对历史资料进行整理和分析的情况下,采用一定的手段对不确定事件或未知事件进行估计或表述,属于探索未来的活动。
从这个意义上来讲,预测是人类自古就有的活动。
据《史记》记载,我国春秋战国时代就有根据市场上商品供求情况的变化来预测商品价格变化的思想(“……贵上极则反贱,贱下极则反贵……”)。
著名的《孙子兵法》里大部分内容谈的都是预测问题。
西方的情况也类似。
比如西方的星象术也是占卜者根据所拥有的材料对未来进行估计或描述。
在这些古代人们的预测活动中,通常都是经验的总结。
用现在的术语来讲,属于定性预测的范畴。
这还不能说形成为一门科学,只能说具有了预测的思想。
至于当代预测技术,一般认为起源于20世纪初。
当时,随着资本主义经济危机的日益加剧,垄断资本迫切需要了解有关方面未来的前景以便进行垄断经济经营活动。
到20世纪20年代,随着综合指数法、趋势外推法等方法的纷纷出现并应用于经济活动中,经济预测开始受到重视。
20世纪40年代以后,预测技术在欧美得到了广泛传播,据统计,60年代以来欧美各国建立了大量的预测咨询机构,70年代世界各国已有2 500多家专业咨询机构从事与预测有关的咨询工作。
在我国,50年代就已经开展了预测的研究与运用。
但由于历史的原因,直到改革开放以后,预测的研究和运用才真正得到了重视和发展。
当代的预测技术一方面继续重视定性预测,另一方面则非常重视定量的预测技术。
定量预测技术是运用科学的、数学的判断方法,对事物未来可能演变的情况作出数量上的推断的一种技术。
作出一个好的(准确的)预测需要两方面的知识:一是被预测对象本身所处学科领域的知识;二是预测方法本身的理论(主要是数学方面的有关理论)。
根据上面所说的预测的概念,预测存在于人们生活的各个方面。
Matlab神经网络训练算法与技巧近年来,神经网络在人工智能领域中发挥着重要作用。
它模拟了人脑神经元之间的连接,具备强大的非线性建模和数据处理能力。
而Matlab作为一种强大的科学计算软件,提供了丰富的工具箱和函数,可以帮助开发者构建和训练神经网络模型。
本文将探讨Matlab中神经网络训练算法与技巧,帮助读者更好地利用这一工具。
1. 数据预处理在构建神经网络之前,首先需要对数据进行预处理。
数据预处理是指将原始数据转化为适合神经网络训练的形式。
这包括数据的归一化、标准化、去噪处理等。
对于数据的归一化,可以使用Matlab中的normalize函数,将数据转化为指定范围内的数值。
而对于标准化,可以使用zscore函数,将数据按照均值为0、标准差为1的标准正态分布进行转换。
此外,Matlab还提供了众多数据去噪的函数,如medfilt1、wiener等,可以根据具体情况选择适当的方法进行数据去噪。
2. 网络模型选择在选择神经网络模型时,需要根据具体问题的特点和需求进行选择。
Matlab提供了常见的神经网络模型,如前馈神经网络、循环神经网络、卷积神经网络等。
前馈神经网络是最常用的模型之一,它的结构简单,容易理解和实现。
循环神经网络适合处理具有时序关系的数据,如自然语言处理和语音识别。
而卷积神经网络则适合处理图像数据,可以提取图像的特征表示。
根据问题的特点选择适合的网络模型,是训练神经网络的关键一步。
3. 网络参数初始化神经网络训练过程中,网络参数的初始化十分重要。
合适的参数初始化可以加速训练过程并提高模型的性能。
在Matlab中,可以使用内置的函数来初始化网络参数,如init函数、rand函数等。
对于权重和偏置的初始化,通常采用随机初始化的方法,即从一个较小的范围内随机选择初始值。
此外,也可以根据问题的特点,采用其他的初始化方法,如He、Xavier等。
4. 激活函数选择激活函数是神经网络中的一种非线性函数,用于引入非线性因素。
如何进行MATLAB神经网络的训练和预测【第一章】MATLAB神经网络的基础知识神经网络是一种模拟人类神经系统运行方式的计算模型,它通过模拟人类的感知、学习和决策过程,可以对复杂的问题进行处理和求解。
在实际应用中,MATLAB是一个常用的工具来进行神经网络的训练和预测。
本章将介绍MATLAB 神经网络的基础知识,包括神经网络的原理、MATLAB的神经网络工具箱以及神经网络训练和预测的一般步骤。
1.1 神经网络的原理神经网络由神经元(neuron)组成,每个神经元接收多个输入并产生一个输出。
神经网络的基本单元是感知器(perceptron),它由权重、偏置和激活函数组成。
权重决定了输入对输出的影响程度,偏置用于调整输出的偏移量,激活函数用于处理神经元的输出。
通过调整权重和偏置,神经网络可以学习和适应不同的输入输出模式。
常见的神经网络包括前馈神经网络(feedforward neural network)、循环神经网络(recurrent neural network)和卷积神经网络(convolutional neural network)。
前馈神经网络是最基本的神经网络类型,信息只能在网络中的一个方向流动,即从输入层到输出层。
循环神经网络具有反馈连接,可以记忆之前的状态信息,适用于序列数据的处理。
卷积神经网络则主要用于图像和语音等二维数据的处理。
1.2 MATLAB神经网络工具箱MATLAB提供了一个神经网络工具箱(Neural Network Toolbox),用于设计、训练和模拟神经网络。
该工具箱包括多种神经网络类型、各种激活函数、训练算法和性能函数等各种功能模块。
使用MATLAB神经网络工具箱可以方便地进行神经网络的建模和仿真。
在MATLAB神经网络工具箱中,神经网络被表示为一个网络对象(network object)。
网络对象由一系列图层(layer)组成,每个图层由若干个神经元组成。
网络对象还包括连接权重矩阵、偏置向量和训练参数等属性。
MATLAB中的神经网络模型构建与训练神经网络模型是一种模拟人脑神经元活动的数学模型,其可以用于进行各种复杂的数据分析和问题求解。
在MATLAB中,我们可以利用其强大的工具和函数来构建和训练神经网络模型。
本文将介绍MATLAB中神经网络模型的构建过程及其相关训练方法。
一、神经网络模型简介神经网络模型是由一系列相互连接的神经元组成的网络结构。
每个神经元都有多个输入和一个输出,输入通过权重被加权后,经过激活函数激活输出。
神经网络可以分为三层:输入层、隐藏层和输出层。
输入层接收原始数据,隐藏层进行信息处理和特征提取,而输出层给出最终结果。
二、神经网络构建在MATLAB中,可以通过Neural Network Toolbox来构建神经网络。
首先,我们需要确定网络结构,包括输入层神经元数、隐藏层神经元数和输出层神经元数。
接下来,我们调用network函数来创建一个空的神经网络对象。
```matlabnet = network;```然后,我们可以通过net的属性来设置神经网络的各个参数,如输入层的大小、隐藏层的大小、激活函数等。
```matlabnet.numInputs = 1; % 设置输入层神经元数net.numLayers = 2; % 设置网络层数net.biasConnect = [1; 1]; % 设置偏置net.inputConnect = [1; 0]; % 设置输入连接yerConnect = [0 0; 1 0]; % 设置层连接net.outputConnect = [0 1]; % 设置输出连接yers{1}.size = 10; % 设置隐藏层神经元数yers{1}.transferFcn = 'tansig'; % 设置激活函数yers{2}.transferFcn = 'purelin'; % 设置激活函数```上述代码中,我们设置了一个具有10个隐藏层神经元的神经网络,其输入和输出分别为1个。
如何利用Matlab进行神经网络训练神经网络训练是机器学习领域中不可或缺的一环,而Matlab作为一种功能强大的数值计算和科学研究工具,提供了丰富的神经网络训练相关函数和工具箱,为我们提供了便利。
本文将介绍如何利用Matlab进行神经网络训练,从基础概念到具体实现的技巧,希望能够给读者一些启发和指导。
一、神经网络概述神经网络是一种由神经元和连接它们的权重构成的模型,其模拟了人类大脑的信息处理方式。
在神经网络中,神经元接收来自输入层或其他神经元的输入,并通过激活函数计算输出。
神经元之间的连接权重决定了信号在网络中的传递和加权。
二、神经网络的训练神经网络的训练是通过调整连接权重,使得网络对给定输入能够产生期望的输出。
训练的目标是最小化网络的误差,并提高网络的泛化能力。
在神经网络训练中,最常用的方法是反向传播算法(Backpropagation),即基于链式法则计算误差对连接权重的偏导数,并利用梯度下降算法进行权重的更新。
三、Matlab中的神经网络工具箱Matlab提供了用于神经网络建模和训练的专用工具箱,包括网络创建与配置、数据预处理、训练算法、性能评估等功能。
在开始使用神经网络工具箱前,需要先安装并加载工具箱,可以通过运行命令"neural network toolbox"进行加载。
四、神经网络的建模和配置在利用Matlab进行神经网络训练前,首先需要对网络进行建模和配置。
首先确定网络的拓扑结构,包括输入层、隐藏层和输出层的神经元数量和连接方式。
可以使用Matlab提供的"feedforwardnet"函数创建前馈神经网络,或者"patternnet"函数创建模式识别神经网络。
然后,需要对网络的参数进行配置,包括激活函数、训练算法、训练参数等。
Matlab提供了多种激活函数和训练算法的选择,可以根据具体任务的需求进行调整。
例如,可以使用sigmoid或ReLU激活函数,可以使用反向传播、Levenberg-Marquardt等训练算法。
matlab神经网络工具箱教程
MATLAB神经网络工具箱教程
神经网络是一种模拟人脑思维方式的计算模型,能够处理复杂的非线性问题。
MATLAB提供了强大的神经网络工具箱,可
以帮助用户设计、训练和应用神经网络。
本教程将介绍如何使用MATLAB神经网络工具箱进行神经网
络的建模和训练。
以下是教程的主要内容:
1. 神经网络基础知识:介绍神经网络的原理、结构和常用术语。
2. 神经网络建模:使用MATLAB工具箱的GUI界面,在层次结构上创建神经网络模型。
3. 数据处理:介绍如何准备、加载和处理输入数据以及如何将其分为训练集、验证集和测试集。
4. 网络训练:讲解不同的网络训练算法,如梯度下降法和反向传播算法,以及如何设置训练参数。
5. 网络评估和优化:教授如何评估训练好的神经网络的性能,并介绍如何进行网络的优化和调整。
6. 使用已训练的网络进行预测:演示如何使用训练好的神经网络进行新数据的预测和分类。
7. 神经网络应用案例:通过案例研究,展示神经网络在各种领域的应用,如图像识别、声音处理等。
通过学习本教程,您将掌握神经网络的基本原理和MATLAB
神经网络工具箱的使用方法,能够利用神经网络解决实际问题。
祝您学习愉快!。
Matlab中的神经网络建模与训练方法引言神经网络在机器学习和人工智能领域中扮演着重要的角色。
它们被用于各种应用,包括图像识别、语音识别、自然语言处理等。
在神经网络的研究和开发过程中,Matlab是一个非常流行的工具,提供了丰富的功能和库,方便了对神经网络的建模和训练。
本文将详细介绍Matlab中神经网络建模与训练的方法。
1. 神经网络建模神经网络模型的构建是神经网络研究的第一步。
在Matlab中,我们可以使用neural network toolbox来构建神经网络模型。
首先,我们需要定义网络的结构,包括输入层、隐藏层和输出层的节点数量、激活函数等。
接下来,我们可以选择不同类型的网络模型,如前馈神经网络、递归神经网络、卷积神经网络等。
每种网络模型都有不同的特点和适用场景。
一旦定义了网络结构,我们可以使用Matlab中的函数来创建并初始化网络。
常用的函数包括feedforwardnet、fitnet和patternnet等。
通过这些函数,我们可以方便地创建各种类型的神经网络,并设置参数,如学习率、权重衰减等。
2. 数据预处理在进行神经网络建模之前,通常需要进行数据预处理。
数据预处理的目的是将原始数据转化为适合神经网络输入的形式。
在Matlab中,我们可以使用各种函数来实现数据预处理,包括数据平滑、标准化、归一化等。
数据平滑可以减少数据中的噪声,并提高神经网络的泛化能力。
Matlab中提供了smoothdata函数来实现数据平滑处理。
标准化可以将数据转化为均值为0、方差为1的形式,以便神经网络更好地处理。
Matlab中的zscore函数可以方便地实现标准化处理。
归一化可以将数据转化为指定的区间范围内,常用的归一化方法包括min-max scaling和z-score normalization。
3. 神经网络训练神经网络的训练是指通过一定的输入数据和对应的输出结果,调整网络的权重和偏置,以获得更好的模型预测能力。
Matlab中的神经网络技术应用近年来,随着人工智能技术的快速发展,神经网络成为了当下炙手可热的研究领域之一。
而在神经网络的实现与应用方面,Matlab作为一种功能强大的编程语言和软件环境,提供了丰富的工具和函数,可以帮助研究人员快速开发和应用神经网络模型。
本文将介绍Matlab中神经网络技术的应用,并探讨其在不同领域的潜在应用。
一、神经网络的原理与概念在介绍Matlab中神经网络技术的应用之前,首先了解一下神经网络的原理和概念是十分必要的。
神经网络是一种模仿生物神经系统的计算模型,它由大量的人工神经元相互连接而成,通过权重和偏差的调整,实现对输入数据的非线性映射和模式识别。
神经网络模型可以分为前馈神经网络和递归神经网络两类,前者通过从输入层到输出层前向传播来实现信息处理,后者则涉及到反馈循环,可以处理具有时间特性的问题。
在Matlab中,神经网络的建模和训练可以通过Neural Network Toolbox工具箱来实现。
该工具箱提供了多种神经网络模型,包括前馈神经网络、递归神经网络、自适应神经网络等。
它还提供了大量的函数和工具,可以帮助用户进行数据预处理、网络设计、训练和测试等工作。
二、Matlab中神经网络的应用领域1. 模式识别与分类神经网络在模式识别和分类任务中具有出色的性能。
通过使用Matlab的神经网络工具箱,我们可以快速构建和训练一个分类器,实现对不同类别的模式进行自动识别。
例如,在医学图像处理中,可以利用神经网络模型对医学图像进行分类,实现自动化的疾病诊断和分析。
此外,在语音识别、图像识别、手写字识别等领域,神经网络也得到了广泛的应用。
2. 预测与回归分析除了模式识别和分类任务,神经网络还可以应用于预测和回归分析。
Matlab提供了丰富的神经网络模型和算法,可以用来进行时间序列预测、数据拟合、回归分析等任务。
例如,在股票市场的预测中,可以利用神经网络对历史数据进行学习,预测未来的股价走势。
Matlab技术神经网络应用Matlab技术在神经网络应用方面的发展和应用取得了令人瞩目的成就。
作为一种强大的计算工具和编程平台,Matlab通过其丰富多样的功能和算法库,为神经网络研究人员和开发者提供了许多强大的工具和方法。
本文将探讨Matlab在神经网络应用领域的一些重要方面,并介绍一些优秀的案例。
首先,Matlab在神经网络设计和训练方面提供了多种算法和工具。
通过Matlab 的神经网络工具箱,用户可以方便地设计和实现各种类型的神经网络,例如全连接神经网络、卷积神经网络和递归神经网络等。
此外,Matlab还提供了广泛的训练算法,如反向传播、遗传算法和支持向量机等。
这些算法和工具对于实现高效的神经网络模型和训练模型非常有帮助。
其次,Matlab在神经网络建模方面也有着重要应用。
神经网络模型可以用于解决各种实际问题,如分类、回归、聚类和图像处理等。
通过Matlab,用户可以设计并训练出适用于不同问题的神经网络模型,并进行相应的数据预处理和特征提取等工作。
与传统的统计方法相比,神经网络模型在处理非线性问题和大规模数据方面更具优势。
因此,Matlab在神经网络建模方面的应用为解决实际问题提供了更高效和准确的方法。
除此之外,Matlab还提供了强大的数据可视化和分析功能,这对于神经网络模型的评估和优化非常重要。
通过Matlab的数据分析和可视化工具,用户可以对训练和测试数据进行全面的统计分析,如数据维度分析、数据关联性分析和异常检测等。
此外,Matlab还提供了各种图表和图像处理函数,用户可以方便地展示和比较不同神经网络模型的性能。
这对于神经网络模型的调优和改进至关重要。
在实际应用方面,Matlab的神经网络技术已经得到了广泛的应用。
例如,在金融领域,神经网络模型可以用于股票价格预测和金融风险分析等。
通过Matlab的神经网络工具箱,研究人员可以构建并优化适用于金融市场的神经网络模型,以实现更准确的预测和决策。
经济预测方法及MATLAB实现课程论文院系班级:经济学院金融实验班姓名:王奇学号:201141000022基于ARMA模型的股价预测的初步研究(经济学院金融实验班,201041000)摘要:利用ARMA模型对万科A(000002)的股票日收盘价(2000-3-1至2000-5-24)数据进行分析,并预测出未来一周的股票价格。
与实际数据相对照,模型预测误差小,说明ARMA模型非常适合于短期预测。
关键词:ARMA模型;股价预测;时间序列一、引言时间序列分析是从一段时间上的一组属性之数据中发现模式并预测未来之的过程。
ARMA模型是目前最常用的用于拟合平稳序列的模型。
利用ARMA模型描述的时间序列预报在金融股票等领域具有重要的理论意义。
本文将利用ARMA模型结合万科A数据建立模型,并运用该模型对万科A的股票日收盘价进行预测。
二、选取万科A股票具体数据进行实证分析1、这里我选取万科A从2000-3-1至2000-5-24的收盘价,前后约3个月,共计56个样本,基本满足ARMA建模要求。
数据来源:RESSET 金融研究数据库,数据分析采用matlab7.1软件。
由于股市的波动比较大,通常是不平稳的,需要对原始数据进行差分处理。
以下是用matlab7.1画出的原始数据和一阶差分后的时序图:10203040506010.51111.51212.51313.51414.51515.5Figure1.价格时序图0102030405060-1.5-1-0.50.51Figure2.差分处理后的价格时序图由figure1可以看出,万科A 在这段时期内的股票价格是不平稳的,进行一阶差分后大致是平稳的。
2、用AIC准则求出最好的阶数(程序见附录)p_test =3q_test =3由此结果可以看出,是ARMA(3,3)模型,因此利用ARMAX命令来拟合模拟参数:m=armax(Z,[p_test q_test])得模型系数:Discrete-time IDPOLY model: A(q)y(t) = C(q)e(t)A(q) = 1 + 0.6117 q^-1 + 0.6449 q^-2 + 0.0335 q^-3C(q) = 1 + 0.4279 q^-1 + 0.8543 q^-2 - 0.2006 q^-33、利用模型进行预测:PT X20.0401 12.0001-0.0120 11.98800.0706 12.0586-0.0242 12.0344-0.0029 12.0316以下是原始数据与预测值的比较:102030405060-1.5-1-0.500.51y 1TimeMeasured Output and 5-step Ahead Predicted Model OutputMeasured Outputm Fit: 4.794%Figure3.原始数据与预测值比较图由上图可以看到,原始数据与预测值有一定误差,但基本吻合,由于股票的价格变动比较大,因此在短期内进行预测可以得到比较好的结果,但长期预测的效果有较大的误差。
Matlab中的神经网络优化方法引言神经网络是一种模拟人脑神经元网络的计算模型,它通过学习样本数据集来实现对未知数据的预测和分类。
而神经网络的优化则是为了找到最佳的模型参数,从而使网络的性能达到最优。
在Matlab中,有多种优化方法可以用于神经网络的训练和调参。
本文将介绍一些常用的神经网络优化方法,并探讨它们的特点和适用场景。
一、梯度下降法梯度下降法是一种基本的优化方法,它通过计算损失函数对参数的梯度来更新参数。
在Matlab中,可以使用gradient descent函数来实现梯度下降法的优化。
然而,梯度下降法有时会陷入局部最优解,且收敛速度较慢。
因此,在实际应用中,通常需要结合其他优化方法来提高梯度下降法的性能。
二、共轭梯度法共轭梯度法是一种适用于解决大规模线性代数方程组的优化方法。
它利用共轭方向的思想,通过迭代的方式求解线性方程组的解。
在神经网络的优化中,可以使用Matlab中的cgtrust函数来实现共轭梯度法的优化。
共轭梯度法具有较快的收敛速度和低内存消耗的特点,适合于处理大规模网络和高维数据。
三、Levenberg-Marquardt算法Levenberg-Marquardt算法是一种基于海森矩阵的优化方法,用于非线性最小二乘问题的求解。
在神经网络的优化中,可以使用Matlab中的trainlm函数来实现Levenberg-Marquardt算法。
此算法通过近似计算海森矩阵,从而在每次迭代中调整学习率,提高收敛速度和稳定性。
Levenberg-Marquardt算法适用于小规模网络和数据不平衡的情况。
四、BFGS算法BFGS算法是一种基于拟牛顿思想的优化方法,用于求解非线性方程组或非线性最小化问题。
在神经网络的优化中,可以使用Matlab中的trainbfg函数来实现BFGS算法。
该算法通过近似计算海森矩阵的逆,从而迭代地优化模型参数。
BFGS算法具有较好的收敛性和稳定性,适用于大规模网络和高维数据。
Matlab技术在神经网络中的应用随着人工智能和大数据的兴起,神经网络成为了一种热门的算法模型,被广泛应用于各种领域。
神经网络模型的训练和优化是一个复杂而关键的过程,需要强大的计算和分析能力。
在这个过程中,Matlab作为一款强大的科学计算软件,为神经网络的应用提供了便捷的工具和丰富的函数库。
本文将重点介绍Matlab技术在神经网络中的应用。
一、神经网络简介神经网络是一种模拟人脑神经元网络的计算模型,具有自学习和适应能力。
它由多个节点以及连接这些节点的权重组成,通过这些权重进行信息传递和加工。
神经网络模型在数据分析、图像识别、语音处理等领域都具有广泛的应用。
二、Matlab在神经网络模型中的建模与训练1. 数据预处理在使用神经网络模型前,数据预处理是一个必不可少的步骤。
Matlab提供了丰富的数据处理函数和工具箱,可以方便的进行数据清洗、标准化和特征提取等操作。
例如,可以使用Matlab中的normalize函数对数据进行标准化,使得输入数据的每个特征都具有相同的重要性。
2. 网络结构设计神经网络的结构设计是非常关键的一步。
Matlab提供了多种神经网络模型的构建函数,如feedforwardnet、cascadeforwardnet等。
可以根据具体的应用需求选择合适的网络结构。
此外,Matlab还提供了可视化工具,如nntoolbox,可以直观地展示和编辑神经网络的层次结构。
3. 权重初始化和优化算法神经网络模型的训练是通过反向传播算法来进行的。
在进行反向传播之前,需要对神经网络的权重进行初始化。
Matlab提供了多种权重初始化函数,如rand、randn等,可以根据需要选择合适的初始化方法。
优化算法是训练神经网络模型时的核心算法。
Matlab中的神经网络工具箱提供了多种优化算法的实现,如梯度下降法、共轭梯度法、拟牛顿法等。
可以根据问题的性质选择合适的优化算法来提高模型的拟合效果。
4. 模型评估与验证在训练完成后,需要对模型进行评估与验证。
1、感知器神经网络函数的使用方法对于感知器的初始化、训练、仿真,在MA TLABP神经网络工具箱中分别提供了init( ), trainp( )和sim( )函数。
1.初始化函数init( )感知器初始化函数init( )可得到R个输入,S个神经元数的感知器层的权值和阀值,其调用格式为:[w,b]=init(R,S)另外,也可以利用输入向量P和目标向量t来初始化。
[w,b]=init(p,t)在介绍trainp( )函数前,让我们先介绍一下训练的控制参数tp。
tp=[disp_freq max_epoch]其中disp_freq指定两次显示间训练次数,缺省值为1;map_epoch指定训练的最大次数,缺省值为100。
调用训练函数trainp( )函数后又得到新的权值矩阵,阀值向量以及误差te。
trainp( )函数所需要的输入变量为:输入向量P、目标向量t以及网络的初始权值和阀值,训练的控制参数tp。
调用格式为:[w,b,te]=trainp(w,b,p,t,tp)由于函数trainp( )并不能保证感知器网络所得到的网络权值和阀值达到要求。
因此,在训练完后,要用下列验证语句验证一下。
a=sim(p, w, b);if all(a= =t),disp( ′It works!′),end假如网络不能成功运行,就可以继续运用trainp( )函数对网络进行训练。
经足够的训练后,网络仍达不到要求,那么就应当认真分析一下,感知器网络是否适合于这个问题。
3.仿真函数sim( )sim( )函数主要用于计算网络输出。
它的调用比较简单。
a=sim(p,w,b)感知器神经网络应用举例为了便于消化与理解感知器神经网络的四只问题,下面将给出一个具体的问题进行分析,问题的描述如下:两种蠓虫Af 和Apf 已由生物学家W.L.Grogan 与w. w. Wirth(1981)根据它们触角长度和翼长中以区分。
见表2.1中9Af 蠓和6只Apf 蠓的数据。
经济活动分析预测的神经网络模型一、引言随着科技进步和数据技术的发展,神经网络模型在经济预测领域逐渐被应用,成为了经济分析中重要的工具之一。
经济活动的分析与预测是经济学研究中的一项核心内容,随着经济全球化和市场化的加速,经济活动的信息化水平不断提高,各种各样的数据呈现出海量化和复杂化的趋势,传统的统计学方法已经难以胜任分析这些数据的需求,因而神经网络模型在经济活动的分析与预测中得到了广泛应用。
本文将围绕神经网络模型在经济活动预测领域的应用展开讨论,首先对神经网络模型进行简要介绍,其次分析神经网络模型在经济活动分析与预测中的应用优势以及针对一些问题进行的改进和优化,最后通过案例分析的方式,验证神经网络模型的预测效果并探究模型的应用前景。
二、神经网络模型的介绍神经网络模型是一种以模拟人类神经系统为基础的分析方法,是一种模拟计算机人脑思考、分析、处理问题的学习算法,适用于复杂的非线性系统建模和预测。
神经网络模型由许多个神经元组成,这些神经元可以自适应地学习并加强连接权值,从而识别越来越复杂的数据模式。
三、神经网络模型在经济活动分析与预测中的应用优势神经网络模型具有一定的优势,尤其是对于非线性、时变、不确定的经济系统,使用神经网络建模可以构建具有更高的预测精度、更好的鲁棒性和更小的预测偏差的模型。
以下是具体的分析内容:1.神经网络模型的非线性拟合能力传统的经济学方法大多是基于线性假设建立的模型进行分析,但是经济现象和行为往往存在非线性关系,而神经网络模型可以较为准确地拟合非线性现象,起到更好的效果。
2.较好的自适应性和学习能力神经网络模型利用模拟神经系统的思想,通过优化算法来进行权值学习,根据学习到的数据进行动态的权值更新,同时利用选择性遗忘的机制,不断的更新和优化模型,从而具有较好的自适应性和学习能力。
3.神经网络模型的鲁棒性更强神经网络模型可以通过利用复杂网络结构和建立多个预测模型的方式来弥补单个模型的缺陷,从而可以提高模型的鲁棒性,使其更加不易受到干扰和噪声的影响,提高模型的预测精度。