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陈明 等 著

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发表于2024-11-27


商品介绍



店铺: 文舟图书专营店
出版社: 清华大学出版社
ISBN:9787302307419
商品编码:27453786797
包装:平装
出版时间:2013-03-01

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书籍描述

   图书基本信息
图书名称 MATLAB神经网络原理与实例精解(附光盘) 作者 陈明 等
定价 69.00元 出版社 清华大学出版社
ISBN 9787302307419 出版日期 2013-03-01
字数 715000 页码 431
版次 1 装帧 平装
开本 16开 商品重量 0.822Kg

   内容简介

  《MATLAB神经网络原理与实例精解》结合科研和高校教学的相关课程,全面、系统、详细地介绍了MATLAB神经网络的原理及应用,并给出了大量典型的实例供读者参考。《MATLAB神经网络原理与实例精解》附带1张光盘,收录了《MATLAB神经网络原理与实例精解》重点内容的配套多媒体教学视频及书中涉及的实例源文件。这些资料可以大大方便读者高效、直观地学习《MATLAB神经网络原理与实例精解》内容。
  《MATLAB神经网络原理与实例精解》首先简要介绍了MATLAB软件的使用和常用的内置函数,随后分门别类地介绍了BP网络、径向基网络、自组织网络、反馈网络等不同类型的神经网络,并在每章的后给出了实例。在全书的后,又以专门的一章收集了MATLAB神经网络在图像、工业、金融、体育等不同领域的具体应用,具有很高的理论和使用价值。全书内容详实、重点突出,从三个层次循序渐进地利用实例讲解网络原理和使用方法,降低了学习门槛,使看似神秘高深的神经网络算法更为简单易学。
  《MATLAB神经网络原理与实例精解》适合学习神经网络的人员使用MATLAB方便地实现神经网络以解决实际问题,也适合神经网络或机器学习算法的研究者及MATLAB进阶学习者阅读。另外,《MATLAB神经网络原理与实例精解》可以作为高校相关课程的教材和教学参考书。
  国内MATLAB&Simulink;技术交流平台——MATLAB中文论坛联合本书作者和编辑,一起为您提供与本书相关的问题解答和MATLAB技术支持服务,让您获得阅读体验。请随时登录MATLAB中文论坛,提出您在阅读本书时产生的疑问,作者将定期为您解答。您对本书的任何建议也可以在论坛上发帖,以便于我们后续改进。您的建议将是我们创造精品的动力和源泉。

  本书涵盖内容及视频时间:
  神经网络与MATLAB简介(58分钟视频)
  MATLAB函数与神经网络工具箱(62分钟视频)
  单层感知器(27分钟视频)
  线性神经网络(41分钟视频)
  BP神经网络(49分钟视频)
  径向基神经网络(62分钟视频)
  自组织神经网络(52分钟视频)
  反馈神经网络(51分钟视频)
  随机神经网络(40分钟视频)
  用GUI设计神经网络(56分钟视频)
  神经网络应用实例(96分钟视频)


   作者简介

  陈明,毕业于天津大学信息与通信工程专业,获硕士学位。本科期间参加过全国电子设计大赛信息安全专题邀请赛,获三等奖。研究生阶段在天津大学信息学院图像中心学习,研究方向为图像处理、模式识别和视频编解码。由于学习和科研的需要开始接触MATLAB,用MATLAB解决过图像处理机器学习等领域的问题。对遗传算法和神经网络工具箱尤为熟悉,有丰富的MATLAB编程经验。编写过《MATLAB函数效率功能速查手册》一书。


   目录

   编辑推荐

  

  MATLAB技术论坛、MATLAB中文论坛共同推荐,提供在线交流,有问必答的网络互动答疑服务!
  提供10小时配套教学视频,并附赠24.5小时MATLAB基础教学视频,提供教学PPT下载服务
  详解109个典型实例、7个综合案例和50多个神经网络工具箱函数
  涵盖单层感知器、线性神经网络、BP神经网络、径向基网络、自组织神经网络、反馈神经网络、随机神经网络7种主要的网络类型 

  超值DVD光盘内容
  10小时配套教学视频
  24.5小时MATLAB基础教学视频(赠送)


   文摘

  第5章 线性神经网络
  线性神经网络典型的例子是自适应线性元件(Adaptive Linear Element,Adaline)。自适应线性元件20世纪50年代末由Widrow和Hoff提出,主要用途是通过线性逼近一个函数式而进行模式联想以及信号滤波、预测、模型识别和控制等。
  线性神经网络与感知器的主要区别在于,感知器的传输函数只能输出两种可能的值,而线性神经网络的输出可以取任意值,其传输函数是线性函数。线性神经网络采用Widrow-Hoff学习规则,即LMS(Least MeaSquare)算法来调整网络的权值和偏置。
  线性神经网络在收敛的精度和速度上较感知器都有了较大提高,但其线性运算规则决定了它只能解决线性可分的问题。
  5.1 线性神经网络的结构
  线性神经网络在结构上与感知器网络非常相似,只是神经元传输函数不同。线性神经网络的结构如图5-1所示。
  图5-1 线性神经网络的结构
  如图5-1所示,线性神经网络除了产生二值输出以外,还可以产生模拟输出——即采用线性传输函数,使输出可以为任意值。
  假设输入是一个维向量,从输入到神经元的权值为,则该神经元的输出为:
  在输出节点中的传递函数采用线性函数purelin,其输入与输出之间是一个简单的比例关系。线络终的输出为:
  即
  写成矩阵的形式,假设输入向量为
  权值向量为
  其中,表示偏置。则输出可以表示为
  若网络中包含多个神经元节点,就能形成多个输出,这种线性神经网络叫Madaline网络。Madaline网络的结构如图5-2所示。
  Madaline可以用一种间接的方式解决线性不可分的问题,方法是用多个线性函数对区域进行划分,然后对各个神经元的输出做逻辑运算。如图5-3所示,Madaline用两条直线实现了异或逻辑。
  图5-2 Madaline结构图 图5-3 Madaline实现异或
  线性神经网络解决线性不可分问题的另一个方法是,对神经元添加非线性输入,从而引入非线性成分,这样做会使等效的输入维度变大,如图5-4所示。
  图5-4 线络解决非线性问题
  5.2 LMS学习算法
  线性神经网络的闪光之处在于其学习算法。Widrow和Hoff于1960年提出自适应滤波LMS算法,也称为规则(Delta Rule)。LMS算法与感知器网络的学习算法在权值调整上都基于纠错学习规则,但LMS更易实现,因此得到了广泛应用,成为自适应滤波的标准算法。
  LMS算法只能训练单层网络,但这并不会对其功能造成很大的影响。从理论上说,多层线络并不比单层网络更强大,它们具有同样的能力,即对于每一个多层线络,都具有一个等效的单层线络与之对应。
  定义某次迭代时的误差信号为
  其中表示迭代次数,表示期望输出。这里采用均方误差作为评价指标:
  是输入训练样本的个数。线性神经网络学习的目标是找到适当的,使得误差的均方差mse小。只要用mse对求偏导,再令该偏导等于零即可求出mse的极值。显然,mse必为正值,因此二次函数是凹向上的,求得的极值必为极小值。
  在实际运算中,为了解决权值维数过高,给计算带来困难的问题,往往是通过调节权值,使mse从空间中的某一点开始,沿着斜面向下滑行,终达到小值。滑行的方向是该点陡下降的方向,即负梯度方向。沿着此方向以适当强度对权值进行修正,就能终到达佳权值。
  实际计算中,代价函数常定义为
  对该式两边关于权值向量求偏导,可得
  又因为,令对权值向量求偏导,有
  综合以上两式,可得
  因此,根据梯度下降法,权矢量的修正值正比于当前位置上的梯度,权值调整的规则为:
  即
  其中为学习率,为梯度。上式还可以进一步整理为以下形式
  以下是LMS算法的步骤。
  (

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