bp神经网络的个数如何影响模型性能?
BP神经网络的隐含层节点数是决定网络性能的关键因素之一,在设计和优化BP神经网络时,隐含层节点的数量对模型的学习能力和泛化能力有重要影响,以下是关于BP神经网络个数的详细解答:
1、原理指导
输入输出单元数越多,隐节点越多。
要求逼近的规则越跌宕起伏,隐节点越多。
2、经验公式
隐节点个数可参考以下公式:\[ h = \sqrt{m+n} + a \]h为隐含层节点数目,m和n分别是输入层和输出层节点的数目,a为1~10之间的调节常数。
3、建模师经验
在2个输入1个输出时,用3个隐节点。
在20个输入1个输出时,用7个隐节点。
4、试凑法优化
在设置了隐节点个数后,还可以用试凑法优化:在原设定的节点个数上,逐步增加(减少),试探多少个节点时拟合效果最佳。
由于网络训练好坏跟随机初始化有关,一般会多训练几次。
5、实际操作参考
案例:20个输入,1个输出,操作如下:先设定初始隐节点为4(建模经验),然后训练10次,去除最大和次大的误差,取剩下8个求平均误差,将平均误差记录下来,再设隐节点为5,训练10次……一直到取隐节点12,训练10次,求平均误差,最后可以发现平均误差会随隐节点个数先减后增(像抛物线),在隐节点=7时,平均误差最小,故最后确定隐节点为7。
6、其他方法
构造法:首先运用三种确定隐含层层数的方法得到三个隐含层层数,找到最小值和最大值,然后从最小值开始逐个验证模型预测误差,直到达到最大值,最后选取模型误差最小的那个隐含层层数。
删除法:单隐含层网络非线性映射能力较弱,相同问题,为达到预定映射关系,隐层节点要多一些,以增加网络的可调参数,故适合运用删除法。
黄金分割法:算法的主要思想是在[a,b]内寻找理想的隐含层节点数,这样就充分保证了网络的逼近能力和泛化能力。
BP神经网络隐含层节点数的确定是一个复杂的过程,需要根据具体问题、数据集和实验结果进行调整,在实际应用中,建议结合多种方法进行尝试和比较,以选择最佳的隐含层节点数,还需要注意避免过拟合问题,提高网络的泛化能力。
仅供参考,具体实现时可能需要根据实际情况进行调整和优化。
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