BP 신경망 알고리즘의 C++ 소스 코드를 찾는 중

// AnnBP.cpp: CANnBP 클래스 구현

//

////////////// ///////////////////////////////////////////////// /// /////

#include "StdAfx.h"

#include "AnnBP.h"

#include "math.h"

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// 건설/파괴

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CAnnBP::CAnnBP()

{

eta1=0.3;

모멘텀1=0.3;

}

CAnnBP::~CAnnBP()

{

}

double CANnBP::drnd()

{

return ((double) rand() / (double) BIGRND); >

}

/*** -1.0과 1.0 사이의 배정밀도 난수를 반환합니다***/

double CANnBP::dpn1()

{

return (double) (rand())/(32767/2)-1

}

/*** 액션 함수, 현재 S 유형 함수*** /

double CANnBP::squash(double x)

{

return (1.0 / (1.0 + exp( -x)));

}

/*** 1차원 배정밀도 실수 배열 적용***/

double* CANnBP ::alloc_1d_dbl(int n)

{

double *new1

new1 = (double *) malloc ((unsigned) (n * sizeof (double )));

if ( new1 == NULL) {

AfxMessageBox("ALLOC_1D_DBL: double 배열을 할당할 수 없습니다.\n"); return (NULL);

}

return (new1)

/*** 2차원 적용 배정밀도 실수 배열***/

double ** CANnBP::alloc_2d_dbl(int m, int n)

{

int i;

double **new1;

new1 = (double **) malloc ((부호 없음) (m * sizeof (double *)))

if (new1 == NULL) {

AfxMessageBox("ALLOC_2D_DBL: DBL 포인트 배열을 할당할 수 없습니다.\n")

return (NULL); > }

for (i = 0; i < m; i++) {

new1[i] = alloc_1d_dbl(n)

}

return (new1);

}

/*** 무작위 초기화 가중치***/

void CANnBP::bpnn_randomize_weights(double * *w, int m, int n)

{

int i, j

for (i = 0; i <= m; i++) {

for (j = 0; j <= n; j++) {

w[i][j] = dpn1()

} < / p>

}

}

/*** 0 초기화 가중치***/

void CANnBP::bpnn_zero_weights(double ** w, int m, int n)

{

int i, j

for (i = 0; i <= m; i++) { < /p >

for (j = 0; j <= n; j++) {

w[i][j] = 0.0

}

}

}

/*** 난수 시드 설정***/

void CANnBP::bpnn_initialize(int seed)

{

CString msg,s;

msg="난수 생성기 시드:";

s.Format("%d",seed );

AfxMessageBox(msg+s);

srand(seed);

}

/*** BP 네트워크 생성 ** */

BPNN* CANnBP::bpnn_internal_create(int n_in, int n_hidden, int n_out)

{

BPNN *newnet; > newnet = (BPNN *) malloc (sizeof (BPNN))

if (n

ewnet == NULL) {

printf("BPNN_CREATE: 신경망을 할당할 수 없습니다\n")

return (NULL)

}

newnet->input_n = n_in;

newnet->hidden_n = n_hidden;

newnet->output_n = n_out; >input_units = alloc_1d_dbl(n_in + 1);

newnet->hidden_units = alloc_1d_dbl(n_hidden + 1)

newnet->output_units = alloc_1d_dbl(n_out + 1); p>

p>

newnet->hidden_delta = alloc_1d_dbl(n_hidden + 1);

newnet->output_delta = alloc_1d_dbl(n_out + 1)

newnet- >target = alloc_1d_dbl(n_out + 1);

newnet->input_weights = alloc_2d_dbl(n_in + 1, n_hidden + 1)

newnet->hidden_weights = alloc_2d_dbl(n_hidden + 1 , n_out + 1) ;

newnet->input_prev_weights = alloc_2d_dbl(n_in + 1, n_hidden + 1)

newnet->hidden_prev_weights = alloc_2d_dbl(n_hidden + 1, n_out + 1 );

return (newnet);

}

/* BP 네트워크가 차지하는 메모리 공간 해제*/

void CANnBP::bpnn_free(BPNN *net)

{

int n1, n2, i

n1 = net->input_n; p> n2 = net->hidden_n;

free((char *) net->input_units)

free((char *) net->hidden_units); >

free( (char *) net->output_units);

free((char *) net->hidden_delta)

free((char *) net- >output_delta);

p>

free((char *) net->target);

for (i = 0; i <= n1; i++) {

free((char *) net->input_weights[i])

free((char *) net ->input_prev_weights[i]);

}

free((char *) net->input_weights)

free((char *) net- >input_prev_weights);

for (i = 0; i <= n2; i++) {

free((char *) net->hidden_weights[i]); >

free((char *) net->hidden_prev_weights[i]);

}

free((char *) net->hidden_weights)

free((char *) net->hidden_prev_weights);

free((char *) net)

/*** BP 네트워크 생성 및 가중치 초기화***/

BPNN* CANnBP::bpnn_create(int n_in, int n_hidden, int n_out)

{

BPNN *newnet;

newnet = bpnn_internal_create(n_in, n_hidden, n_out)

#ifdef INITZERO

bpnn_zero_weights(newnet->input_weights, n_in, n_hidden ) ;

#else

bpnn_randomize_weights(newnet->input_weights, n_in, n_hidden)

#endif

bpnn_randomize_weights(newnet- > Hidden_weights, n_hidden, n_out);

bpnn_zero_weights(newnet->input_prev_weights, n_in, n_hidden)

bpnn_zero_weights(newnet->hidden_prev_weights, n_hidden, n_out); p> return (newnet);

}

void CANnBP::bpnn_layerforward(double *l1, double *l2, double **conn, int n1, int n2)

p>

{

double sum;

int j, k

/*** 임계값 설정***/

>

l1[0] = 1.0;

/*** 두 번째 레이어의 각 뉴런에 대해***/

for (j = 1; j < = n2 ; j++) {

/*** 입력의 가중 합계 계산***/

sum = 0.0

for (k = 0; k <= n1; k++) {

합계 += conn[k][j] * l1[k]

}

l2[j] = squash(sum);

}

}

/* 출력 오류*/

void CANnBP::bpnn_output_error(double * delta , double *target, double *output, int nj, double *err)

{

int j

double o, t, errsum; p>

errsum = 0.0;

for (j = 1; j <= nj; j++) {

o = 출력[j]; > t = 대상[j];

델타[j] = o * (1.0 - o) * (t - o)

errsum += ABS(delta[j ] );

}

*err = errsum;

}

/* 숨겨진 레이어 오류*/

void CANnBP::bpnn_hidden_error(double *delta_h, int nh, double *delta_o, int no, double **who, double *hidden, double *err)

{

int j, k;

double h, sum, errsum;

errsum = 0.0; for (j = 1; j <= nh; j++ )

h = 숨겨진[j];

합계 = 0.0;

for (k = 1; k <= no; k++) {

합계 = 0.0;

p>

합계 += delta_o[k] * who[j][k]

}

delta_h[j] = h * (1.0 - h) * 합계

errsum += ABS(delta_h[j])

}

*err = errsum;

}

/* 무게 조정*/

void CANnBP::bpnn_adjust_we

ights(double *delta, int ndelta, double *ly, int nly, double **w, double **oldw, double eta, double 추진력)

{

double new_dw;

int k, j;

ly[0] = 1.0;

for (j = 1; j <= ndelta; j++) >

for (k = 0; k <= nly; k++) {

new_dw = ((eta * delta[j] * ly[k]) + (운동량 * oldw[k][ j]));

w[k][j] += new_dw;

oldw[k][j] = new_dw; p>

p>

}

}

/* 순방향 작업 수행*/

void CANnBP::bpnn_feedforward(BPNN *net)

{

int in, hid, out;

in = net->input_n;

hid = net->hidden_n;

out = net->output_n;

/*** 피드 포워드 입력 활성화 ***/

bpnn_layerforward(net->input_units, net- >hidden_units,

net->input_weights, in, hid)

bpnn_layerforward(net->hidden_units, net->output_units,

net->hidden_weights , hid, out );

}

/* BP 네트워크 훈련*/

void CANnBP::bpnn_train(BPNN *net, double eta, double 추진력 , double *eo , double *eh)

{

int in, hid, out

double out_err, hid_err; in = net- >input_n;

hid = net->hidden_n;

out = net->output_n; /*** 정방향 입력 활성화* **/

bpnn_layerforward(net->input_units, net->hidden_units,

net->input_weights, in

, hid);

bpnn_layerforward(net->hidden_units, net->output_units,

net->hidden_weights, hid, out)

/** * 숨겨진 레이어 및 출력 레이어 오류 계산***/

bpnn_output_error(net->output_delta, net->target, net->output_units,

out, &out_err); /p>

bpnn_hidden_error(net->hidden_delta, hid, net->output_delta, out,

net->hidden_weights, net->hidden_units, &hid_err)

* eo = out_err;

*eh = hid_err;

/*** 입력 레이어 및 숨겨진 레이어 가중치 조정***/

bpnn_adjust_weights(net -> output_delta, out, net->hidden_units, hid,

net->hidden_weights, net->hidden_prev_weights, eta, 모멘텀)

bpnn_adjust_weights(net->hidden_delta, hid , net ->input_units, in,

net->input_weights, net->input_prev_weights, eta, Momentum)

}

/* BP 네트워크 저장 */

void CANnBP::bpnn_save(BPNN *net, char *filename)

{

CFile 파일

char * mem;

int n1, n2, n3, i, j, memcnt;

double dvalue, **w

n1 = net->input_n; net->hidden_n; n3 = net->output_n;

printf("%dx%dx%d 네트워크를 '%s'에 저장 중\n", n1, n2, n3, 파일 이름)

시도

{

file.Open(filename,CFile::modeWrite|CFile::modeCreate|CFile::modeNoTruncate)

}

catch(CFileException* e)

{

e->R

eportError();

e->Delete();

}

file.Write(&n1,sizeof(int)); p> file.Write(&n2,sizeof(int));

file.Write(&n3,sizeof(int))

memcnt = 0; > w = net->input_weights;

mem = (char *) malloc ((unsigned) ((n1+1) * (n2+1) * sizeof(double))

// mem = (char *) malloc (((n1+1) * (n2+1) * sizeof(double)))

for (i = 0; i <= n1 ; i++) {

for (j = 0; j <= n2; j++) {

dvalue = w[i][j]

/ /fastcopy(&mem[memcnt], &dvalue, sizeof(double));

fastcopy(&mem[memcnt], &dvalue, sizeof(double))

memcnt += sizeof( double);

}

}

file.Write(mem,sizeof(double)*(n1+1)*(n2+1));

free(mem);

memcnt = 0;

w = net->hidden_weights; malloc ((unsigned) ((n2+1) * (n3+1) * sizeof(double)))

// mem = (char *) malloc (((n2+1) * ( n3+1) * sizeof(double)));

for (i = 0; i <= n2; i++) {

for (j = 0; j <= n3 ; j++) {

dvalue = w[i][j]

fastcopy(&mem[memcnt], &dvalue, sizeof(double)); // fastcopy(&mem[memcnt], &dvalue, sizeof(double))

memcnt += sizeof(double)

}

}

p>

파일.쓰기(mem, (n2+1

) * (n3+1) * sizeof(double));

// free(mem)

file.Close();

}

/* 파일에서 BP 네트워크 읽기*/

BPNN* CANnBP::bpnn_read(char *filename)

{

char *mem;

BPNN *new1;

int n1, n2, n3, i, j, memcnt; 파일;

시도

{

file.Open(filename,CFile::modeRead|CFile::modeCreate|CFile::modeNoTruncate) < /p >

}

catch(CFileException* e)

{

e->ReportError()

e -> 삭제();

}

// printf("'%s'\n 읽는 중", 파일 이름);// fflush(stdout)

file.Read(&n1, sizeof(int));

file.Read(&n2, sizeof(int))

file.Read(&n3, sizeof(int) );

new1 = bpnn_internal_create(n1, n2, n3);

// printf("'%s'에는 %dx%dx%d 네트워크가 포함되어 있습니다\n", filename , n1 , n2, n3);

// printf("입력 가중치를 읽는 중..."); // fflush(stdout); p> mem = (char *) malloc (((n1+1) * (n2+1) * sizeof(double)))

file.Read(mem, ((n1+1 )* (n2+1))*sizeof(double));

for (i = 0; i <= n1; i++) {

for (j = 0; j <= n2; j++) {

//fastcopy(&(new1->input_weights[i][j]), &mem[memcnt], sizeof(double))

fastcopy( &(new1->input_weights[i][j]), &mem[memcnt], sizeof(double))

memcnt += sizeof(double);

}

}

free(mem);

// printf("완료\n숨겨진 가중치를 읽는 중...") ; //fflush(stdout);

memcnt = 0;

mem = (char *) malloc (((n2+1) * (n3+1) * sizeof(double )));

file.Read(mem, (n2+1) * (n3+1) * sizeof(double))

for (i = 0; i < = n2; i++) {

for (j = 0; j <= n3; j++) {

//fastcopy(&(new1->hidden_weights[i][j] ), &mem[memcnt], sizeof(double))

fastcopy(&(new1->hidden_weights[i][j]), &mem[memcnt], sizeof(double))

memcnt += sizeof(double);

}

}

free(mem); ();

printf("완료\n"); //fflush(stdout);

bpnn_zero_weights(new1->input_prev_weights, n1, n2); p> bpnn_zero_weights(new1->hidden_prev_weights, n2, n3);

return (new1)

}

void CANnBP::CreateBP(int n_in, int n_hidden, int n_out)

{

net=bpnn_create(n_in,n_hidden,n_out)

}

void CANnBP: :FreeBP()

{

bpnn_free(net)

}

void CANnBP::Train(double *input_unit,int input_num, double *target,int target_num, double *eo, double *eh)

{

for(int i=1;i<=input_num;i++)

{

net->input_units[i]=input_unit[i-1]

}

for(int j=1;j< =target_num;j++)

{

net->target[j]=target[j-1];

}

bpnn_train(net,eta1,momentum1,eo,eh);

}

void CANnBP::Identify(double *input_unit,int input_num,double *target,int target_num)

{

for(int i=1;i<=input_num;i++)

{

net->input_units[i]=input_unit[i-1]

}

bpnn_feedforward(net);

for(int j=1;j<=target_num;j++)

{

target[j-1]=net->output_units[j];

}

}

void CANnBP::Save(char *filename)

p>

{

bpnn_save(net,filename)

}

void CANnBP::Read(char *filename)

{

net=bpnn_read(filename);

}

void CANnBP::SetBParm(더블 에타, 더블 모멘텀)

{

eta1=eta;

모멘텀1=모멘텀

}

void CANnBP::Initialize( int 시드)

p>

{

bpnn_initialize(seed)

}