bp代表什么呀
BP神经网络 BP (Back Propagation)神经网络是一种神经网络学习算法,全称基于误差反向传播算法的人工神经网络。
如图所示拓扑结构的单隐层前馈网络,一般称为三层前馈网或三层感知器,即:输入层、中间层(也称隐层)和输出层。它的特点是:各层神经元仅与相邻层神经元之间相互全连接,同层内神经元之间无连接,各层神经元之间无反馈连接,够成具有层次结构的前馈型神经网络系统。单计算层前馈神经网络只能求解线性可分问题,能够求解非线性问题的网络必须是具有隐层的多层神经网络。
在人工神经网络发展历史中,很长一段时间里没有找到隐层的连接权值调整问题的有效算法。直到误差反向传播算法(BP算法)的提出,成功地解决了求解非线性连续函数的多层前馈神经网络权重调整问题。
BP (Back Propagation)神经网络,即误差反传误差反向传播算法的学习过程,由信息的正向传播和误差的反向传播两个过程组成。输入层各神经元负责接收来自外界的输入信息,并传递给中间层各神经元;中间层是内部信息处理层,负责信息变换,根据信息变化能力的需求,中间层可以设计为单隐层或者多隐层结构;最后一个隐层传递到输出层各神经元的信息,经进一步处理后,完成一次学习的正向传播处理过程,由输出层向外界输出信息处理结果。当实际输出与期望输出不符时,进入误差的反向传播阶段。误差通过输出层,按误差梯度下降的方式修正各层权值,向隐层、输入层逐层反传。周而复始的信息正向传播和误差反向传播过程,是各层权值不断调整的过程,也是神经网络学习训练的过程,此过程一直进行到网络输出的误差减少到可以接受的程度,或者预先设定的学习次数为止。
神经网络
神经网络是:
思维学普遍认为,人类大脑的思维分为抽象(逻辑)思维、形象(直观)思维和灵感(顿悟)思维三种基本方式。
逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理;这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。
人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。
神经网络的研究内容相当广泛,反映了多学科交叉技术领域的特点。目前,主要的研究工作集中在以下几个方面:
(1)生物原型研究。从生理学、心理学、解剖学、脑科学、病理学等生物科学方面研究神经细胞、神经网络、神经系统的生物原型结构及其功能机理。
(2)建立理论模型。根据生物原型的研究,建立神经元、神经网络的理论模型。其中包括概念模型、知识模型、物理化学模型、数学模型等。
(3)网络模型与算法研究。在理论模型研究的基础上构作具体的神经网络模型,以实现计算机馍拟或准备制作硬件,包括网络学习算法的研究。这方面的工作也称为技术模型研究。
(4)人工神经网络应用系统。在网络模型与算法研究的基础上,利用人工神经网络组成实际的应用系统,例如,完成某种信号处理或模式识别的功能、构作专家系统、制成机器人等等。
纵观当代新兴科学技术的发展历史,人类在征服宇宙空间、基本粒子,生命起源等科学技术领域的进程中历经了崎岖不平的道路。我们也会看到,探索人脑功能和神经网络的研究将伴随着重重困难的克服而日新月异。
【人工神经网络的工作原理】
人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明,规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。
所以网络学习的准则应该是:如果网络作出错误的的判决,则通过网络的学习,应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。首先,给网络的各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图象模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。在此情况下,网络输出为“1”和“0”的概率各为50%,也就是说是完全随机的。这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能作出正确的判断。
如果输出为“0”(即结果错误),则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整,其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时,减小犯同样错误的可能性。如此操作调整,当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后,经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功,它已将这两个模式分布地记忆在网络的各个连接权值上。当网络再次遇到其中任何一个模式时,能够作出迅速、准确的判断和识别。一般说来,网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。
“人脑是如何工作的?”
“人类能否制作模拟人脑的人工神经元?”
多少年以来,人们从医学、生物学、生理学、哲学、信息学、计算机科学、认知学、组织协同学等各个角度企图认识并解答上述问题。在寻找上述问题答案的研究过程中,近年来逐渐形成了一个新兴的多学科交叉技术领域,称之为“神经网络”。神经网络的研究涉及众多学科领域,这些领域互相结合、相互渗透并相互推动。不同领域的科学家又从各自学科的兴趣与特色出发,提出不同的问题,从不同的角度进行研究。
心理学家和认知科学家研究神经网络的目的在于探索人脑加工、储存和搜索信息的机制,弄清人脑功能的机理,建立人类认知过程的微结构理论。
生物学、医学、脑科学专家试图通过神经网络的研究推动脑科学向定量、精确和理论化体系发展,同时也寄希望于临床医学的新突破;信息处理和计算机科学家研究这一问题的目的在于寻求新的途径以解决目前不能解决或解决起来有极大困难的大量问题,构造更加逼近人脑功能的新一代计算机。
人工神经网络是由大量的简单基本元件——神经元相互联接而成的自适应非线性动态系统。每个神经元的结构和功能比较简单,但大量神经元组合产生的系统行为却非常复杂。
人工神经网络反映了人脑功能的若干基本特性,但并非生物系统的逼真描述,只是某种模仿、简化和抽象。
与数字计算机比较,人工神经网络在构成原理和功能特点等方面更加接近人脑,它不是按给定的程序一步一步地执行运算,而是能够自身适应环境、总结规律、完成某种运算、识别或过程控制。
人工神经元的研究起源于脑神经元学说。19世纪末,在生物、生理学领域,Waldeger等人创建了神经元学说。人们认识到复杂的神经系统是由数目繁多的神经元组合而成。大脑皮层包括有100亿个以上的神经元,每立方毫米约有数万个,它们互相联结形成神经网络,通过感觉器官和神经接受来自身体内外的各种信息,传递至中枢神经系统内,经过对信息的分析和综合,再通过运动神经发出控制信息,以此来实现机体与内外环境的联系,协调全身的各种机能活动。
神经元也和其他类型的细胞一样,包括有细胞膜、细胞质和细胞核。但是神经细胞的形态比较特殊,具有许多突起,因此又分为细胞体、轴突和树突三部分。细胞体内有细胞核,突起的作用是传递信息。树突是作为引入输入信号的突起,而轴突是作为输出端的突起,它只有一个。
树突是细胞体的延伸部分,它由细胞体发出后逐渐变细,全长各部位都可与其他神经元的轴突末梢相互联系,形成所谓“突触”。在突触处两神经元并未连通,它只是发生信息传递功能的结合部,联系界面之间间隙约为(15~50)×10米。突触可分为兴奋性与抑制性两种类型,它相应于神经元之间耦合的极性。每个神经元的突触数目正常,最高可达10个。各神经元之间的连接强度和极性有所不同,并且都可调整、基于这一特性,人脑具有存储信息的功能。利用大量神经元相互联接组成人工神经网络可显示出人的大脑的某些特征。下面通过人工神经网络与通用的计算机工作特点来对比一下:
若从速度的角度出发,人脑神经元之间传递信息的速度要远低于计算机,前者为毫秒量级,而后者的频率往往可达几百兆赫。但是,由于人脑是一个大规模并行与串行组合处理系统,因而,在许多问题上可以作出快速判断、决策和处理,其速度则远高于串行结构的普通计算机。人工神经网络的基本结构模仿人脑,具有并行处理特征,可以大大提高工作速度。
人脑存贮信息的特点为利用突触效能的变化来调整存贮内容,也即信息存贮在神经元之间连接强度的分布上,存贮区与计算机区合为一体。虽然人脑每日有大量神经细胞死亡 (平均每小时约一千个),但不影响大脑的正常思维活动。
普通计算机是具有相互独立的存贮器和运算器,知识存贮与数据运算互不相关,只有通过人编出的程序使之沟通,这种沟通不能超越程序编制者的预想。元器件的局部损坏及程序中的微小错误都可能引起严重的失常。
人类大脑有很强的自适应与自组织特性,后天的学习与训练可以开发许多各具特色的活动功能。如盲人的听觉和触觉非常灵敏;聋哑人善于运用手势;训练有素的运动员可以表现出非凡的运动技巧等等。
普通计算机的功能取决于程序中给出的知识和能力。显然,对于智能活动要通过总结编制程序将十分困难。
人工神经网络也具有初步的自适应与自组织能力。在学习或训练过程中改变突触权重值,以适应周围环境的要求。同一网络因学习方式及内容不同可具有不同的功能。人工神经网络是一个具有学习能力的系统,可以发展知识,以致超过设计者原有的知识水平。通常,它的学习训练方式可分为两种,一种是有监督或称有导师的学习,这时利用给定的样本标准进行分类或模仿;另一种是无监督学习或称无为导师学习,这时,只规定学习方式或某些规则,则具体的学习内容随系统所处环境 (即输入信号情况)而异,系统可以自动发现环境特征和规律性,具有更近似人脑的功能。
人工神经网络早期的研究工作应追溯至本世纪40年代。下面以时间顺序,以著名的人物或某一方面突出的研究成果为线索,简要介绍人工神经网络的发展历史。
1943年,心理学家W·Mcculloch和数理逻辑学家W·Pitts在分析、总结神经元基本特性的基础上首先提出神经元的数学模型。此模型沿用至今,并且直接影响着这一领域研究的进展。因而,他们两人可称为人工神经网络研究的先驱。
1945年冯·诺依曼领导的设计小组试制成功存储程序式电子计算机,标志着电子计算机时代的开始。1948年,他在研究工作中比较了人脑结构与存储程序式计算机的根本区别,提出了以简单神经元构成的再生自动机网络结构。但是,由于指令存储式计算机技术的发展非常迅速,迫使他放弃了神经网络研究的新途径,继续投身于指令存储式计算机技术的研究,并在此领域作出了巨大贡献。虽然,冯·诺依曼的名字是与普通计算机联系在一起的,但他也是人工神经网络研究的先驱之一。
50年代末,F·Rosenblatt设计制作了“感知机”,它是一种多层的神经网络。这项工作首次把人工神经网络的研究从理论探讨付诸工程实践。当时,世界上许多实验室仿效制作感知机,分别应用于文字识别、声音识别、声纳信号识别以及学习记忆问题的研究。然而,这次人工神经网络的研究高潮未能持续很久,许多人陆续放弃了这方面的研究工作,这是因为当时数字计算机的发展处于全盛时期,许多人误以为数字计算机可以解决人工智能、模式识别、专家系统等方面的一切问题,使感知机的工作得不到重视;其次,当时的电子技术工艺水平比较落后,主要的元件是电子管或晶体管,利用它们制作的神经网络体积庞大,价格昂贵,要制作在规模上与真实的神经网络相似是完全不可能的;另外,在1968年一本名为《感知机》的著作中指出线性感知机功能是有限的,它不能解决如异感这样的基本问题,而且多层网络还不能找到有效的计算方法,这些论点促使大批研究人员对于人工神经网络的前景失去信心。60年代末期,人工神经网络的研究进入了低潮。
另外,在60年代初期,Widrow提出了自适应线性元件网络,这是一种连续取值的线性加权求和阈值网络。后来,在此基础上发展了非线性多层自适应网络。当时,这些工作虽未标出神经网络的名称,而实际上就是一种人工神经网络模型。
随着人们对感知机兴趣的衰退,神经网络的研究沉寂了相当长的时间。80年代初期,模拟与数字混合的超大规模集成电路制作技术提高到新的水平,完全付诸实用化,此外,数字计算机的发展在若干应用领域遇到困难。这一背景预示,向人工神经网络寻求出路的时机已经成熟。美国的物理学家Hopfield于1982年和1984年在美国科学院院刊上发表了两篇关于人工神经网络研究的论文,引起了巨大的反响。人们重新认识到神经网络的威力以及付诸应用的现实性。随即,一大批学者和研究人员围绕着 Hopfield提出的方法展开了进一步的工作,形成了80年代中期以来人工神经网络的研究热潮。
BP= business partner,指业务伙伴
HR=human resources,指人力资源
人力资源的三驾马车是目前大家比较推崇的人力资源管理模式,指人力资源管理分为三大领域,一是体系建设、二是共享服务、三是业务伙伴,这三者之间各有侧重,体系建设就如同咨询机构,每个人都是人力资源模块专家,他们都可以根据业务需要,做出专业方案。他们精深,但不宽阔;共享服务就如同服务中心,凡是能够通过资源整合,提升组织效率的事宜,均由这个部门来负责。
那么,这个部门是否以事务性工作为主。是,但又不全是。因为事务性的工作需要通过建规则、理流程、引服务、建IT来解缚大家的手脚,即可以减少服务流程,引入一站式服务的理念,同时可以通过优化流程,共享平台,而提升做事效率;业务伙伴(BP)这个角色是连接人力资源与业务部门的关键纽带,这个岗位的人即要懂专业,又要懂业务,同时他了解人力资源的各个模块,做好桥梁、用人力资源专业帮助业务部门解决问题,才是其根本价值。
HR BP即“人力资源合作伙伴”: 在企业战略的发展与实施,人力资源政策事宜等方面,为企业并购提供人力资源支持。该岗位的设置相当于在业务部门和人力资源部门架起桥梁,能够让招聘更加贴近用人部门的需求。不得不说,这个岗位的诞生是出于市场的需要,多元化管理的公司,部门太多,业务相差巨大,不可能使用同一套人力资源招聘系统,需要有独特性,这个时候,HR
BP的重要性就体现出来了。
比如说,堆栈中压入了很多数据或者地址,你肯定想通过SP来访问这些数据或者地址,但SP是要指向栈顶的,是不能随便乱改的,这时候你就需要使用BP,把SP的值传递给BP,通过BP来寻找堆栈里数据或者地址.
英雄联盟排位赛,bp是“BAN&PICK”简称,BAN就是禁人,PICK就是选人。所以在排位赛里BAN&PICK就是禁止和选择的(英雄)。
排位赛是《英雄联盟》中的模式,在排位中,召唤师们可以独自加入战斗,也可以选择一名可信赖的伙伴组队。预组队段位的限制规则将在单双排中继续生效,而王者召唤师只能在这个队列中进行单人排位。
禁位规则——
1、总禁位:10,每位玩家获得一个禁位,意义bp。
2、禁位模式:同时
3、禁位可见性:禁用阶段结束后才会向敌方队伍展示禁位列表
4、复制:禁位可跨团队复制
5、硬核模式:“不禁用”可作为一个选择
扩展资料:
其它LOL常用术语——
1、1L2L3L4L5L:指进入游戏选择英雄时召唤师所在的头像位置 例如:头像从上往下数在第三个 称为3L即三楼
2、AD:物理输出,指装备选择方向倾向于物理方面,即攻击力
3、AP:法术输出,指装备选择方向倾向于魔法方面,即法术强度
4、ADC:位于下路位置,装备选择定义为AD物理方面,纯输出位置,是团队的重要输出之一,负责在团战中打出巨大伤害。
5、中单:位于中路位置,装备选择分英雄而定,大多数倾向于法师英雄,输出位置之一,负责在团战中秒杀对于团队具有危害的的敌方英雄。
6、上单:位于上路位置,装备选择不固定,定位为前排坦克或者半肉战士,5.20版本中为团队最强carry点,带节奏能力比现强于adc和中单。
7、打野:单人位于野区进行发育,也可根据战场情况前往各路帮助己方英雄帮助击杀敌人,称之为gank,在团战中也可作为切入型可开团型英雄。
8、辅助:位于下路,负责保护ADC发育,布制地图视野、游走、骚扰对方发育,属于团队大脑。
9、666:当你玩游戏时一定会看到聊天的公屏中打出666,这是因为某一英雄在某些情况下展现了其优秀的操作能力将对面打败,反败为胜,进行庆祝胜利和喝彩的语言。
10、gank:指其他路英雄来到另外的路上帮助自己队友进行击杀,称为gank。
11、LPL:指中国英雄联盟职业联赛。
12、S联赛:指英雄联盟全球总决赛,每年举办一次,现在为止已经举办四届。
13、赛季:赛季每年更新一次,将会重置所有段位和排位数据,现在是2017年S7赛。
p神经网络的输入数据越多越好,输出数据需要反映网络的联想记忆和预测能力。
BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小。
BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hide layer)和输出层(output layer)。BP网络具有高度非线性和较强的泛化能力,但也存在收敛速度慢、迭代步数多、易于陷入局部极小和全局搜索能力差等缺点。
扩展资料:
BP算法主要思想是:输入学习样本,使用反向传播算法对网络的权值和偏差进行反复的调整训练,使输出的向量与期望向量尽可能地接近,当网络输出层的误差平方和小于指定的误差时训练完成,保存网络的权值和偏差。
1、初始化,随机给定各连接权及阀值。
2、由给定的输入输出模式对计算隐层、输出层各单元输出
3、计算新的连接权及阀值,计算公式如下:
4、选取下一个输入模式对返回第2步反复训练直到网络设输出误差达到要求结束训练。
参考资料来源:百度百科-BP神经网络
一、BP模型概述
误差逆传播(Error Back-Propagation)神经网络模型简称为BP(Back-Propagation)网络模型。
Pall Werbas博士于1974年在他的博士论文中提出了误差逆传播学习算法。完整提出并被广泛接受误差逆传播学习算法的是以Rumelhart和McCelland为首的科学家小组。他们在1986年出版“Parallel Distributed Processing,Explorations in the Microstructure of Cognition”(《并行分布信息处理》)一书中,对误差逆传播学习算法进行了详尽的分析与介绍,并对这一算法的潜在能力进行了深入探讨。
BP网络是一种具有3层或3层以上的阶层型神经网络。上、下层之间各神经元实现全连接,即下层的每一个神经元与上层的每一个神经元都实现权连接,而每一层各神经元之间无连接。网络按有教师示教的方式进行学习,当一对学习模式提供给网络后,神经元的激活值从输入层经各隐含层向输出层传播,在输出层的各神经元获得网络的输入响应。在这之后,按减小期望输出与实际输出的误差的方向,从输入层经各隐含层逐层修正各连接权,最后回到输入层,故得名“误差逆传播学习算法”。随着这种误差逆传播修正的不断进行,网络对输入模式响应的正确率也不断提高。
BP网络主要应用于以下几个方面:
1)函数逼近:用输入模式与相应的期望输出模式学习一个网络逼近一个函数;
2)模式识别:用一个特定的期望输出模式将它与输入模式联系起来;
3)分类:把输入模式以所定义的合适方式进行分类;
4)数据压缩:减少输出矢量的维数以便于传输或存储。
在人工神经网络的实际应用中,80%~90%的人工神经网络模型采用BP网络或它的变化形式,它也是前向网络的核心部分,体现了人工神经网络最精华的部分。
二、BP模型原理
下面以三层BP网络为例,说明学习和应用的原理。
1.数据定义
P对学习模式(xp,dp),p=1,2,…,P;
输入模式矩阵X[N][P]=(x1,x2,…,xP);
目标模式矩阵d[M][P]=(d1,d2,…,dP)。
三层BP网络结构
输入层神经元节点数S0=N,i=1,2,…,S0;
隐含层神经元节点数S1,j=1,2,…,S1;
神经元激活函数f1[S1];
权值矩阵W1[S1][S0];
偏差向量b1[S1]。
输出层神经元节点数S2=M,k=1,2,…,S2;
神经元激活函数f2[S2];
权值矩阵W2[S2][S1];
偏差向量b2[S2]。
学习参数
目标误差ϵ;
初始权更新值Δ0;
最大权更新值Δmax;
权更新值增大倍数η+;
权更新值减小倍数η-。
2.误差函数定义
对第p个输入模式的误差的计算公式为
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y2kp为BP网的计算输出。
3.BP网络学习公式推导
BP网络学习公式推导的指导思想是,对网络的权值W、偏差b修正,使误差函数沿负梯度方向下降,直到网络输出误差精度达到目标精度要求,学习结束。
各层输出计算公式
输入层
y0i=xi,i=1,2,…,S0;
隐含层
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y1j=f1(z1j),
j=1,2,…,S1;
输出层
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y2k=f2(z2k),
k=1,2,…,S2。
输出节点的误差公式
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对输出层节点的梯度公式推导
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E是多个y2m的函数,但只有一个y2k与wkj有关,各y2m间相互独立。
其中
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则
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设输出层节点误差为
δ2k=(dk-y2k)·f2′(z2k),
则
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同理可得
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对隐含层节点的梯度公式推导
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E是多个y2k的函数,针对某一个w1ji,对应一个y1j,它与所有的y2k有关。因此,上式只存在对k的求和,其中
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则
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设隐含层节点误差为
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则
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同理可得
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4.采用弹性BP算法(RPROP)计算权值W、偏差b的修正值ΔW,Δb
1993年德国 Martin Riedmiller和Heinrich Braun 在他们的论文“A Direct Adaptive Method for Faster Backpropagation Learning:The RPROP Algorithm”中,提出Resilient Backpropagation算法——弹性BP算法(RPROP)。这种方法试图消除梯度的大小对权步的有害影响,因此,只有梯度的符号被认为表示权更新的方向。
权改变的大小仅仅由权专门的“更新值” 确定
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其中 表示在模式集的所有模式(批学习)上求和的梯度信息,(t)表示t时刻或第t次学习。
权更新遵循规则:如果导数是正(增加误差),这个权由它的更新值减少。如果导数是负,更新值增加。
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RPROP算法是根据局部梯度信息实现权步的直接修改。对于每个权,我们引入它的
各自的更新值 ,它独自确定权更新值的大小。这是基于符号相关的自适应过程,它基
于在误差函数E上的局部梯度信息,按照以下的学习规则更新
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其中0<η-<1<η+。
在每个时刻,如果目标函数的梯度改变它的符号,它表示最后的更新太大,更新值 应由权更新值减小倍数因子η-得到减少;如果目标函数的梯度保持它的符号,更新值应由权更新值增大倍数因子η+得到增大。
为了减少自由地可调参数的数目,增大倍数因子η+和减小倍数因子η–被设置到固定值
η+=1.2,
η-=0.5,
这两个值在大量的实践中得到了很好的效果。
RPROP算法采用了两个参数:初始权更新值Δ0和最大权更新值Δmax
当学习开始时,所有的更新值被设置为初始值Δ0,因为它直接确定了前面权步的大小,它应该按照权自身的初值进行选择,例如,Δ0=0.1(默认设置)。
为了使权不至于变得太大,设置最大权更新值限制Δmax,默认上界设置为
Δmax=50.0。
在很多实验中,发现通过设置最大权更新值Δmax到相当小的值,例如
Δmax=1.0。
我们可能达到误差减小的平滑性能。
5.计算修正权值W、偏差b
第t次学习,权值W、偏差b的的修正公式
W(t)=W(t-1)+ΔW(t),
b(t)=b(t-1)+Δb(t),
其中,t为学习次数。
6.BP网络学习成功结束条件每次学习累积误差平方和
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每次学习平均误差
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当平均误差MSE<ε,BP网络学习成功结束。
7.BP网络应用预测
在应用BP网络时,提供网络输入给输入层,应用给定的BP网络及BP网络学习得到的权值W、偏差b,网络输入经过从输入层经各隐含层向输出层的“顺传播”过程,计算出BP网的预测输出。
8.神经元激活函数f
线性函数
f(x)=x,
f′(x)=1,
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围(-∞,+∞)。
一般用于输出层,可使网络输出任何值。
S型函数S(x)
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围(0,1)。
f′(x)=f(x)[1-f(x)],
f′(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围(0, ]。
一般用于隐含层,可使范围(-∞,+∞)的输入,变成(0,1)的网络输出,对较大的输入,放大系数较小;而对较小的输入,放大系数较大,所以可用来处理和逼近非线性的输入/输出关系。
在用于模式识别时,可用于输出层,产生逼近于0或1的二值输出。
双曲正切S型函数
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围(-1,1)。
f′(x)=1-f(x)·f(x),
f′(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围(0,1]。
一般用于隐含层,可使范围(-∞,+∞)的输入,变成(-1,1)的网络输出,对较大的输入,放大系数较小;而对较小的输入,放大系数较大,所以可用来处理和逼近非线性的输入/输出关系。
阶梯函数
类型1
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f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围{0,1}。
f′(x)=0。
类型2
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围{-1,1}。
f′(x)=0。
斜坡函数
类型1
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围[0,1]。
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f′(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围{0,1}。
类型2
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围[-1,1]。
中国矿产资源评价新技术与评价新模型
f′(x)的输入范围(-∞,+∞),输出范围{0,1}。
三、总体算法
1.三层BP网络(含输入层,隐含层,输出层)权值W、偏差b初始化总体算法
(1)输入参数X[N][P],S0,S1,f1[S1],S2,f2[S2];
(2)计算输入模式X[N][P]各个变量的最大值,最小值矩阵 Xmax[N],Xmin[N];
(3)隐含层的权值W1,偏差b1初始化。
情形1:隐含层激活函数f( )都是双曲正切S型函数
1)计算输入模式X[N][P]的每个变量的范围向量Xrng[N];
2)计算输入模式X的每个变量的范围均值向量Xmid[N];
3)计算W,b的幅度因子Wmag;
4)产生[-1,1]之间均匀分布的S0×1维随机数矩阵Rand[S1];
5)产生均值为0,方差为1的正态分布的S1×S0维随机数矩阵Randnr[S1][S0],随机数范围大致在[-1,1];
6)计算W[S1][S0],b[S1];
7)计算隐含层的初始化权值W1[S1][S0];
8)计算隐含层的初始化偏差b1[S1];
9))输出W1[S1][S0],b1[S1]。
情形2:隐含层激活函数f( )都是S型函数
1)计算输入模式X[N][P]的每个变量的范围向量Xrng[N];
2)计算输入模式X的每个变量的范围均值向量Xmid[N];
3)计算W,b的幅度因子Wmag;
4)产生[-1,1]之间均匀分布的S0×1维随机数矩阵Rand[S1];
5)产生均值为0,方差为1的正态分布的S1×S0维随机数矩阵Randnr[S1][S0],随机数范围大致在[-1,1];
6)计算W[S1][S0],b[S1];
7)计算隐含层的初始化权值W1[S1][S0];
8)计算隐含层的初始化偏差b1[S1];
9)输出W1[S1][S0],b1[S1]。
情形3:隐含层激活函数f( )为其他函数的情形
1)计算输入模式X[N][P]的每个变量的范围向量Xrng[N];
2)计算输入模式X的每个变量的范围均值向量Xmid[N];
3)计算W,b的幅度因子Wmag;
4)产生[-1,1]之间均匀分布的S0×1维随机数矩阵Rand[S1];
5)产生均值为0,方差为1的正态分布的S1×S0维随机数矩阵Randnr[S1][S0],随机数范围大致在[-1,1];
6)计算W[S1][S0],b[S1];
7)计算隐含层的初始化权值W1[S1][S0];
8)计算隐含层的初始化偏差b1[S1];
9)输出W1[S1][S0],b1[S1]。
(4)输出层的权值W2,偏差b2初始化
1)产生[-1,1]之间均匀分布的S2×S1维随机数矩阵W2[S2][S1];
2)产生[-1,1]之间均匀分布的S2×1维随机数矩阵b2[S2];
3)输出W2[S2][S1],b2[S2]。
2.应用弹性BP算法(RPROP)学习三层BP网络(含输入层,隐含层,输出层)权值W、偏差b总体算法
函数:Train3BP_RPROP(S0,X,P,S1,W1,b1,f1,S2,W2,b2,f2,d,TP)
(1)输入参数
P对模式(xp,dp),p=1,2,…,P;
三层BP网络结构;
学习参数。
(2)学习初始化
1) ;
2)各层W,b的梯度值 , 初始化为零矩阵。
(3)由输入模式X求第一次学习各层输出y0,y1,y2及第一次学习平均误差MSE
(4)进入学习循环
epoch=1
(5)判断每次学习误差是否达到目标误差要求
如果MSE<ϵ,
则,跳出epoch循环,
转到(12)。
(6)保存第epoch-1次学习产生的各层W,b的梯度值 ,
(7)求第epoch次学习各层W,b的梯度值 ,
1)求各层误差反向传播值δ;
2)求第p次各层W,b的梯度值 , ;
3)求p=1,2,…,P次模式产生的W,b的梯度值 , 的累加。
(8)如果epoch=1,则将第epoch-1次学习的各层W,b的梯度值 , 设为第epoch次学习产生的各层W,b的梯度值 , 。
(9)求各层W,b的更新
1)求权更新值Δij更新;
2)求W,b的权更新值 , ;
3)求第epoch次学习修正后的各层W,b。
(10)用修正后各层W、b,由X求第epoch次学习各层输出y0,y1,y2及第epoch次学习误差MSE
(11)epoch=epoch+1,
如果epoch≤MAX_EPOCH,转到(5);
否则,转到(12)。
(12)输出处理
1)如果MSE<ε,
则学习达到目标误差要求,输出W1,b1,W2,b2。
2)如果MSE≥ε,
则学习没有达到目标误差要求,再次学习。
(13)结束
3.三层BP网络(含输入层,隐含层,输出层)预测总体算法
首先应用Train3lBP_RPROP( )学习三层BP网络(含输入层,隐含层,输出层)权值W、偏差b,然后应用三层BP网络(含输入层,隐含层,输出层)预测。
函数:Simu3lBP( )。
1)输入参数:
P个需预测的输入数据向量xp,p=1,2,…,P;
三层BP网络结构;
学习得到的各层权值W、偏差b。
2)计算P个需预测的输入数据向量xp(p=1,2,…,P)的网络输出 y2[S2][P],输出预测结果y2[S2][P]。
四、总体算法流程图
BP网络总体算法流程图见附图2。
五、数据流图
BP网数据流图见附图1。
六、实例
实例一 全国铜矿化探异常数据BP 模型分类
1.全国铜矿化探异常数据准备
在全国铜矿化探数据上用稳健统计学方法选取铜异常下限值33.1,生成全国铜矿化探异常数据。
2.模型数据准备
根据全国铜矿化探异常数据,选取7类33个矿点的化探数据作为模型数据。这7类分别是岩浆岩型铜矿、斑岩型铜矿、矽卡岩型、海相火山型铜矿、陆相火山型铜矿、受变质型铜矿、海相沉积型铜矿,另添加了一类没有铜异常的模型(表8-1)。
3.测试数据准备
全国化探数据作为测试数据集。
4.BP网络结构
隐层数2,输入层到输出层向量维数分别为14,9、5、1。学习率设置为0.9,系统误差1e-5。没有动量项。
表8-1 模型数据表
续表
5.计算结果图
如图8-2、图8-3。
图8-2
图8-3 全国铜矿矿床类型BP模型分类示意图
实例二 全国金矿矿石量品位数据BP 模型分类
1.模型数据准备
根据全国金矿储量品位数据,选取4类34个矿床数据作为模型数据,这4类分别是绿岩型金矿、与中酸性浸入岩有关的热液型金矿、微细浸染型型金矿、火山热液型金矿(表8-2)。
2.测试数据准备
模型样本点和部分金矿点金属量、矿石量、品位数据作为测试数据集。
3.BP网络结构
输入层为三维,隐层1层,隐层为三维,输出层为四维,学习率设置为0.8,系统误差1e-4,迭代次数5000。
表8-2 模型数据
4.计算结果
结果见表8-3、8-4。
表8-3 训练学习结果
表8-4 预测结果(部分)
续表
2、饭圈里bp具体的意思:饭爱豆却不为他花钱,不买专辑、不买周边、不看演唱会、不买电影票却又享用其他人资源的人。除此之外,该词也常常被用在游戏圈中,游戏白嫖党常指购买正版游戏寻找破解版的玩家以及不氯金的—些游戏玩家。