?? backpropagation.cpp

?? 以類庫(kù)的形式實(shí)現(xiàn)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。可從該類基礎(chǔ)上派生新類
?? CPP
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字號(hào):
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/* 
* Copyright (c) 2006
* All rights reserved.
*
* 文件名稱：BackPropagation.cpp
* 文件標(biāo)識(shí)：
* 摘 要   ：多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法類實(shí)現(xiàn)
* 
* 當(dāng)前版本：1.0
* 作 者   ：
* 完成日期：
*/

#include "StdAfx.h"
#include "BackPropagation.h"
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
/* 
* 函數(shù)名稱：CBackPropagation()
* 函數(shù)介紹： 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：
*/
CBackPropagation::CBackPropagation(void)
{
	m_InNodesNum = 0;			
	m_OutNodesNum = 0;			
	m_HidLayersNum = 0;
	m_ExamplesNum = 0;
	
	m_XExamples = NULL;
	m_YExamples = NULL;
	m_HideNodesNum = NULL;
	m_Weight = NULL;
	
	m_XYMaxMin[0] = NULL;
	m_XYMaxMin[1] = NULL;
	m_XYMaxMin[2] = NULL;
	m_XYMaxMin[3] = NULL;	
	
	m_YUnitary = NULL;
	m_XUnitary = NULL;
	m_YOutPut = NULL;
	
	m_BPNodes = NULL;
	
	m_Ajust = NULL;	
}

/* 
* 函數(shù)名稱：CBackPropagation()
* 函數(shù)介紹：構(gòu)造函數(shù)
* 輸入?yún)?shù)：
inNodesNum		-輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
outNodesNum		-輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目

* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：
*/
CBackPropagation::CBackPropagation(int inNodesNum,int outNodesNum)
{
	m_InNodesNum=inNodesNum;			
	m_OutNodesNum=outNodesNum;
	m_HidLayersNum = 0;
	m_ExamplesNum = 0;	
	
	m_XExamples = NULL;
	m_YExamples = NULL;
	m_HideNodesNum = NULL;
	m_Weight = NULL;
	
	m_XYMaxMin[0] = NULL;
	m_XYMaxMin[1] = NULL;
	m_XYMaxMin[2] = NULL;
	m_XYMaxMin[3] = NULL;	
	
	m_YUnitary = NULL;
	m_XUnitary = NULL;
	m_YOutPut = NULL;
	
	m_BPNodes = NULL;
	
	m_Ajust = NULL;	
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetInputNum()
* 函數(shù)介紹：獲得輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
*/
int CBackPropagation::GetInputNum(void)
{
	return m_InNodesNum;
}
/* 
* 函數(shù)名稱：SetInputNum()
* 函數(shù)介紹：設(shè)置輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：num			－輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::SetInputNum(int num)
{
	if (num < 1)
	{
		return false;
	}
	
	m_InNodesNum = num;
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetOutputNum()
* 函數(shù)介紹：獲得輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
*/
int CBackPropagation::GetOutputNum(void)
{
	return m_OutNodesNum;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：SetOutputNum()
* 函數(shù)介紹：設(shè)置輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：num			－輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::SetOutputNum(int num)
{
    if (num < 1)
	{
		return false;
	}
	
	m_OutNodesNum = num;
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetHideLayersNum()
* 函數(shù)介紹：獲得隱含層層數(shù)
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：隱含層層數(shù)
*/
int CBackPropagation::GetHideLayersNum(void)
{
	return m_HidLayersNum;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：SetHideLayersNum()
* 函數(shù)介紹：設(shè)置隱含層層數(shù)
* 輸入?yún)?shù)：num			－隱含層層數(shù)
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::SetHideLayersNum(int num)
{
    if (num<1)
	{
		return false;
	}
	
	FreeHideMem();
	
	m_HidLayersNum = num;
	int nI=0;
	m_HideNodesNum = new int[m_HidLayersNum + 2];
	for (nI=0; nI<(m_HidLayersNum+2); nI++)
	{
		m_HideNodesNum[nI] = 0;
	}
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetHideNodesNum()
* 函數(shù)介紹：獲得指定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：layerIndex		－指定的隱含層
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：指定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
*/
int CBackPropagation::GetHideNodesNum(int layerIndex)
{
	if (!m_HideNodesNum)
	{
		return -1;
	}
	if (layerIndex<1 || layerIndex>m_HidLayersNum)
	{
		return -1;
	}
	
	return m_HideNodesNum[layerIndex];
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetHideNodesNum()
* 函數(shù)介紹：獲得指定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：layerIndex		－指定的隱含層
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true			－成功
*/
bool CBackPropagation::SetHideNodesNum(int layerIndex, int num)
{
	
	if (layerIndex<1 || layerIndex>m_HidLayersNum || num<1)
	{
		return false;
	}	
	
	m_HideNodesNum[layerIndex] = num;	
	
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：InitNetwork()
* 函數(shù)介紹：初始化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::InitNetwork()
{
	if (m_InNodesNum<1 || m_OutNodesNum<1 || m_HidLayersNum<1)
	{
		return false;
	}
    if (!m_HideNodesNum)
	{
		return false;
	}
	
	int nI=0;
	int nJ=0;
	int nK=0;
	for (nI=1; nI<=m_HidLayersNum; nI++)
	{
		//檢查隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
		if (m_HideNodesNum[nI]<1)
		{
			return false;
		}
	}
	//釋放原來權(quán)重存儲(chǔ)區(qū)
	FreeWeigMem();
	
	m_HideNodesNum[0] = m_InNodesNum;
	m_HideNodesNum[m_HidLayersNum+1] = m_OutNodesNum;
	
	m_Weight = new double** [m_HidLayersNum+1];
	
	for (nI=0; nI<(m_HidLayersNum+1); nI++)
	{
		m_Weight[nI] = new double* [m_HideNodesNum[nI]];
		for (nJ=0; nJ<m_HideNodesNum[nI]; nJ++)
		{
			m_Weight[nI][nJ] = new double [m_HideNodesNum[nI+1]];
		}
        
	}
	
	//初始化權(quán)重
	for (nI=0; nI<(m_HidLayersNum+1); nI++)
	{
		for (nJ=0; nJ<m_HideNodesNum[nI]; nJ++)
		{
			for (nK=0; nK<m_HideNodesNum[nI+1]; nK++)
			{
				//產(chǎn)生0－1.0之間隨機(jī)權(quán)重
				m_Weight[nI][nJ][nK] = (double)(rand()/(double)RAND_MAX);
			}
		}
	}
	
	//釋放內(nèi)存
	FreeNodesMem();
	//分配節(jié)點(diǎn)信息內(nèi)存
	m_BPNodes = new BPNode* [m_HidLayersNum+2];
    m_BPNodes[0] = new BPNode[m_InNodesNum];
	for (nI=0; nI<m_HidLayersNum; nI++)
	{
		m_BPNodes[nI+1] = new BPNode[m_HideNodesNum[nI+1]];
	}
	m_BPNodes[m_HidLayersNum+1] = new BPNode[m_OutNodesNum];
	
	for (nI=0; nI<(m_HidLayersNum+2); nI++)
	{
		for(nJ=0; nJ<m_HideNodesNum[nI]; nJ++)
		{
			m_BPNodes[nI][nJ].err = 0.0;
			m_BPNodes[nI][nJ].net = 0.0;
			m_BPNodes[nI][nJ].val = 0.0;
		}
	}
	
	//釋放樣本最值內(nèi)存
	FreeMaxMinMem();
	
	//輸入樣本最大值
	m_XYMaxMin[0] = new double[m_InNodesNum]; 
	//輸入樣本最小值
	m_XYMaxMin[1] = new double[m_InNodesNum]; 
	
	//輸出樣本最大值
	m_XYMaxMin[2] = new double[m_OutNodesNum]; 
	//輸出樣本最小值
	m_XYMaxMin[3] = new double[m_OutNodesNum]; 
	
	for (nI=0; nI<m_InNodesNum; nI++)
	{
        m_XYMaxMin[0][nI] = 0.0;	
		m_XYMaxMin[1][nI] = 0.0;		
	}
	for (nI=0; nI<m_OutNodesNum; nI++)
	{
        m_XYMaxMin[2][nI] = 0.0;	
		m_XYMaxMin[3][nI] = 0.0;		
	}
	
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetWeight()
* 函數(shù)介紹：獲得指定的權(quán)重
* 輸入?yún)?shù)：layerIndex		－網(wǎng)絡(luò)層
preNodeIndex	－前層節(jié)點(diǎn)序號(hào)
curNodeIndex	－當(dāng)前節(jié)點(diǎn)序號(hào)
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：權(quán)重
*/
double CBackPropagation::GetWeight(int layerIndex, int preNodeIndex, int curNodeIndex)
{
    if (!m_Weight)
	{
		return -1.0;
	}
	
	if (layerIndex<1 || preNodeIndex<1 || curNodeIndex<1)
	{
        return -1.0;
	}
	
	if (layerIndex>(m_HidLayersNum+1) || preNodeIndex>m_HideNodesNum[layerIndex-1] 
		|| curNodeIndex>m_HideNodesNum[layerIndex])
	{
        return -1.0;
	}
	
	return m_Weight[layerIndex-1][preNodeIndex-1][curNodeIndex-1];
	
	
}

/* 
* 函數(shù)名稱：SetWeight()
* 函數(shù)介紹：設(shè)置指定的權(quán)重
* 輸入?yún)?shù)：layerIndex		－網(wǎng)絡(luò)層
preNodeIndex	－前層節(jié)點(diǎn)序號(hào)
curNodeIndex	－當(dāng)前節(jié)點(diǎn)序號(hào)
weight			－權(quán)重
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true			－成功
*/
bool CBackPropagation::SetWeight(int layerIndex, int preNodeIndex, int curNodeIndex, double weight)
{
    if (!m_Weight)
	{
		return false;
	}
	
	if (layerIndex<1 || preNodeIndex<1 || curNodeIndex<1)
	{
        return false;
	}
	
	if (layerIndex>(m_HidLayersNum+1) || preNodeIndex>m_HideNodesNum[layerIndex-1] 
		|| curNodeIndex>m_HideNodesNum[layerIndex])
	{
        return false;
	}
	
	m_Weight[layerIndex-1][preNodeIndex-1][curNodeIndex-1] = weight;
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetExamNum()
* 函數(shù)介紹：獲得樣本數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：樣本數(shù)目
*/
int CBackPropagation::GetExamNum(void)
{
	return m_ExamplesNum;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：SetExamNum()
* 函數(shù)介紹：設(shè)置樣本數(shù)目
* 輸入?yún)?shù)：num			－樣本數(shù)目
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::SetExamNum(int num)
{
    if (num<1)
	{
		return false;
	}
	
	if (m_InNodesNum<1 || m_OutNodesNum<1)
	{
		//沒有設(shè)置輸入層和輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)目
		return false;
	}
	
	//釋放樣本存儲(chǔ)區(qū)
	FreeExamMem();
	
	FreeUnitMem();
	
	m_ExamplesNum = num;
	
	//分配輸入樣本
	int nLoop=0;
	m_XExamples = new double* [m_ExamplesNum];
	for (nLoop=0; nLoop<m_ExamplesNum; nLoop++)
	{
		m_XExamples[nLoop] = new double[m_InNodesNum];
	}
	
	//分配輸出樣本
	m_YExamples = new double* [m_ExamplesNum];
	for (nLoop=0; nLoop<m_ExamplesNum; nLoop++)
	{
		m_YExamples[nLoop] = new double[m_OutNodesNum];
	}
	
	//初始化存儲(chǔ)區(qū)
	int nI=0;
	int nJ=0;
	for (nI=0; nI<m_ExamplesNum; nI++)
	{
		for (nJ=0; nJ<m_InNodesNum; nJ++)
		{
			m_XExamples[nI][nJ]=0.0;
		}
		for (nJ=0; nJ<m_OutNodesNum; nJ++)
		{
			m_YExamples[nI][nJ]=1.0;
		}
	}
	
	
	//分配輸入樣本
	m_XUnitary = new double* [m_ExamplesNum];
	for (nLoop=0; nLoop<m_ExamplesNum; nLoop++)
	{
		m_XUnitary[nLoop] = new double[m_InNodesNum];
	}
	
	//分配輸出樣本
	m_YUnitary = new double* [m_ExamplesNum];
	for (nLoop=0; nLoop<m_ExamplesNum; nLoop++)
	{
		m_YUnitary[nLoop] = new double[m_OutNodesNum];
	}
	
	//網(wǎng)絡(luò)輸出
	m_YOutPut = new double* [m_ExamplesNum];
	for (nLoop=0; nLoop<m_ExamplesNum; nLoop++)
	{
		m_YOutPut[nLoop] = new double[m_OutNodesNum];
	}
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetExamValue()
* 函數(shù)介紹：獲得指定樣本值
* 輸入?yún)?shù)：examIndex		－第幾個(gè)樣本
index			－第幾個(gè)輸入或者輸出
isX				－1：輸入樣本  0：輸出樣本 
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：指定樣本值
*/
double CBackPropagation::GetExamValue(int examIndex, int index, int isX)
{
	if (examIndex<1 || examIndex>m_ExamplesNum)
	{
		return -1.0;
	}
	
	if (isX)
	{
		//輸入樣本	
		if (!m_XExamples)
		{
			return -1.0;
		}
		if (index<1 || index>m_InNodesNum)
		{
			return -1.0;
		}
		return m_XExamples[examIndex-1][index-1];        	
	}
	else
	{
		//輸出樣本
		if (!m_YExamples)
		{
			return -1.0;
		}
		if (index<1 || index>m_OutNodesNum)
		{
			return -1.0;
		}
		return m_YExamples[examIndex-1][index-1];
	}
	
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetExamValue()
* 函數(shù)介紹：獲得指定樣本值
* 輸入?yún)?shù)：examIndex	－第幾個(gè)樣本
index		－第幾個(gè)輸入或者輸出
examValue	－樣本值
isX			－1：輸入樣本  0：輸出樣本 
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::SetExamValue(int examIndex, int index, double examValue, int isX)
{
	if (examIndex<1 || examIndex>m_ExamplesNum)
	{
		return false;
	}
	
	if (isX)
	{
		//輸入樣本	
		if (!m_XExamples)
		{
			return false;
		}
		if (index<1 || index>m_InNodesNum)
		{
			return false;
		}
		
		m_XExamples[examIndex-1][index-1] = examValue;
		return true; 
	}
	else
	{
		//輸出樣本
		if (!m_YExamples)
		{
			return false;
		}
		if (index<1 || index>m_OutNodesNum)
		{
			return false;
		}
		
		m_YExamples[examIndex-1][index-1] = examValue;
		return true;
	}	
}

/* 
* 函數(shù)名稱：CacMaxMin()
* 函數(shù)介紹：查找樣本最值
* 輸入?yún)?shù)：
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：true		－成功
*/
bool CBackPropagation::CacMaxMin(void)
{
	if (!m_XExamples || !m_YExamples)
	{
		return false;
	}
	
	//查找輸入樣本最值
	int nI=0;
	int nJ=0;
    for(nI=0; nI<m_InNodesNum; nI++)
	{
        m_XYMaxMin[0][nI] = m_XExamples[0][nI];
		m_XYMaxMin[1][nI] = m_XExamples[0][nI];
	}	
	for (nI=1; nI<m_ExamplesNum; nI++)
	{
        for (nJ=0; nJ<m_InNodesNum; nJ++)
		{
			if (m_XExamples[nI][nJ]>m_XYMaxMin[0][nJ])
			{
				m_XYMaxMin[0][nJ] = m_XExamples[nI][nJ];
			}
			
			if (m_XExamples[nI][nJ]<m_XYMaxMin[1][nJ])
			{
				m_XYMaxMin[1][nJ] = m_XExamples[nI][nJ];
			}
			
		}
	}
	
	//查找輸出樣本最值
    for(nI=0; nI<m_OutNodesNum; nI++)
	{
        m_XYMaxMin[2][nI] = m_YExamples[0][nI];
		m_XYMaxMin[3][nI] = m_YExamples[0][nI];
	}	
	for (nI=1; nI<m_ExamplesNum; nI++)
	{
        for (nJ=0; nJ<m_OutNodesNum; nJ++)
		{
			if (m_YExamples[nI][nJ]>m_XYMaxMin[2][nJ])
			{
				m_XYMaxMin[2][nJ] = m_YExamples[nI][nJ];
			}
			
			if (m_YExamples[nI][nJ]<m_XYMaxMin[3][nJ])
			{
				m_XYMaxMin[3][nJ] = m_YExamples[nI][nJ];
			}
			
		}
	}
	
	for (nI=0; nI<m_InNodesNum; nI++)
	{
		if(m_XYMaxMin[0][nI] == m_XYMaxMin[1][nI])
		{
            m_XYMaxMin[0][nI] += m_XYMaxMin[0][nI]/10000;
		}
	}
	
	for (nI=0; nI<m_OutNodesNum; nI++)
	{
		if(m_XYMaxMin[2][nI] == m_XYMaxMin[3][nI])
		{
            m_XYMaxMin[2][nI] += m_XYMaxMin[2][nI]/10000;
		}
	}
	
	return true;
}

/* 
* 函數(shù)名稱：GetExamMax()
* 函數(shù)介紹：獲得樣本最大值
* 輸入?yún)?shù)：varIndex	-參數(shù)序號(hào)
isX			-是否輸入?yún)?shù)
* 輸出參數(shù)： 
* 返回值  ：最大值
*/
double CBackPropagation::GetExamMax(int varIndex, int isX)
{
	if (!m_XYMaxMin[0] || !m_XYMaxMin[2])
	{
		return -1.0;
	}
	if (isX)
	{
		if (varIndex<1 || varIndex>m_InNodesNum)
		{
			return -1.0;
		}
		return m_XYMaxMin[0][varIndex-1];
	}
	else
	{
		if (varIndex<1 || varIndex>m_OutNodesNum)
		{
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?? 上傳用戶 w277426078
?? 所屬分類人工智能/神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
??? 相關(guān)標(biāo)簽

#BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) #算法
?? 快捷鍵說明

復(fù)制代碼 Ctrl + C
搜索代碼 Ctrl + F
全屏模式 F11
切換主題 Ctrl + Shift + D
顯示快捷鍵 ?
增大字號(hào) Ctrl + =
減小字號(hào) Ctrl + -
亚洲欧美第一页_禁久久精品乱码_粉嫩av一区二区三区免费野_久草精品视频

?? backpropagation.cpp

?? 快捷鍵說明
