clear all;
close all;
%%%%%%%%標準樣本矢量儲存到兩個矩陣中%%%%%%%%
A=zeros(15,4);
B=zeros(10,4);
A(:,1)=[1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1]';
A(:,2)=[1,1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,1,-1]';
A(:,3)=[1,1,1,-1,-1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,1,1,1]';
A(:,4)=[1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,1,-1,-1,-1]';
B(:,1)=[1,1,1,1,-1,-1,-1,-1,1,1]';
B(:,2)=[1,1,1,-1,-1,-1,1,1,1,-1]';
B(:,3)=[1,1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,1]';
B(:,4)=[1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,1,-1]';
%%%%%%%%利用Hebb規則計算網絡的連接權矩陣%%%%%%%%
W=zeros(15,10);
for s=1:4
    W=W+A(:,s)*B(:,s)';
end
disp('連接權矩陣W=');
disp(W);
%%分別計算四對矢量對應穩定狀態的能量值%%
E=zeros(1,4);
for s=1:4
    E(1,s)=-A(:,s)'*W*B(:,s);
end
disp('四對矢量對應穩定狀態的能量值分別為:');
disp(E);
%%驗證網絡的聯想能力%%
i=fix(rand(1)*4)+1;
disp(['取B第',num2str(i),'組輸入']);
AI=sign(W*B(:,i));
if AI==A(:,i)
    disp('由B到A聯想成功');
end
j=1;%fix(rand(1)*4)+1;
disp(['取A第',num2str(j),'組輸入']);
BI=sign(W'*A(:,j));
if BI==B(:,j)
    disp('由A到B聯想成功');
end
%%驗證網絡的抗噪能力%%
index=randerr(1,15,2);
index=1-2*index;
Al=A(:,j).*index';
t=0;                 %循環次數初始化。
flag=-1;              %標志量用于控制循環，若循環時間太長或聯想成功，則退出循環
while flag<0
    t=t+1;
    Bl=sign(W'*Al);
    Al=sign(W*Bl);
    if B(:,j)==Bl
        flag=1;
    end
    if t>200
        disp('循環時間太長，退出循環,加噪后由A到B聯想失敗');
        flag=1;
    end
end
if t<=200
    disp(['加噪后由A到B聯想成功，循環次數為:',num2str(t)]);
end
%驗證A矢量1~4位取反時的抗噪能力以及聯想正確率%
k=fix(rand(1)*4)+1;
num=10000;
for m=1:4;                   
  numr=0;%記錄聯想正確的數值
  numw=0;%記錄聯想錯誤的數值
    for p=1:num
   index1=randerr(1,15,m);
   index1=1-2*index1;
   Alk=A(:,k).*index1';
   q=0;                %循環次數初始化。
   flagn=-1;           %標志量用于控制循環，若循環時間太長或聯想成功，則退出循環
   while flagn<0
       q=q+1;
       Blk=sign(W'*Alk);
       Alk=sign(W*Blk);
       if B(:,k)==Blk
        flagn=1;
       end
       if q>200
        flagn=0;
       end
   end 
    if flagn==1
       numr=numr+1;
    else
       numw=numw+1;
    end
end
r_per=numr/num;
disp(['對A',num2str(k),'選取',num2str(m),'位進行加噪時正確率為:',num2str(r_per)]);
end
%%4個不同A矢量的1~3位取反時的聯想正確率%%
for n=1:4
    for m=1:3;                   %m數值取1~4
  num_r=0;%記錄聯想正確的數值
  num_w=0;%記錄聯想錯誤的數值
    for p=1:num
   index2=randerr(1,15,m);
   index2=1-2*index2;
   Aln=A(:,n).*index2';
   r=0;                %循環次數初始化。
   flagm=-1;           %標志量用于控制循環，若循環時間太長或聯想成功，則退出循環
   while flagm<0
       r=r+1;
       Bln=sign(W'*Aln);
       Aln=sign(W*Bln);
       if B(:,n)==Bln
        flagm=1;
       end
       if r>200
        flagm=0;
       end
    end 
    if flagm==1
       num_r=num_r+1;
    else
       num_w=num_w+1;
    end
    end
    t_per=num_r/num;
    disp(['A',num2str(n),'矢量取',num2str(m),'位進行加噪時正確率為:',num2str(t_per)]);
    end
end