这是一个好问题,我将上一次的辛烷值做了一个运算,生成一个辛烷值区间,进行预测(预测的元素是4个也罢,2个也行,本质都是类似的)
公式如下:
数据修改后为:
之后2个预测代码都要进行修改才行
第1个修改如下:
%% 此程序为matlab编程实现的BP神经网络
% 清空环境变量
% clear
close all %关闭所有图形窗口
clc
%%第一步 读取数据
input=X; %载入输入数据
output=Y; %载入输出数据
%% 第二步 设置训练数据和预测数据
% 注意要将指标变为列向量
input_train = input(1:40,:)';
output_train =output(1:40,:)';
input_test = input(41:50,:)';
output_test =output(41:50,:)';
%节点个数
inputnum=401; % 输入层节点数量
hiddennum=10; % 隐含层节点数量
outputnum=2; % 输出层节点数量
%% 第三本 训练样本数据归一化
[inputn,inputps]=mapminmax(input_train);%归一化到[-1,1]之间,inputps用来作下一次同样的归一化
[outputn,outputps]=mapminmax(output_train);
%% 第四步 构建BP神经网络
net=newff(inputn,outputn,hiddennum,{'tansig','purelin'},'trainlm');% 建立模型,传递函数使用purelin,采用梯度下降法训练
W1= net. iw{1, 1}; %输入层到中间层的权值
B1 = net.b{1}; %中间各层神经元阈值
W2 = net.lw{2,1}; %中间层到输出层的权值
B2 = net. b{2}; %输出层各神经元阈值
%% 第五步 网络参数配置( 训练次数,学习速率,训练目标最小误差等)
net.trainParam.epochs=1000; % 训练次数,这里设置为1000次
net.trainParam.lr=0.01; % 学习速率,这里设置为0.01
net.trainParam.goal=0.00001; % 训练目标最小误差,这里设置为0.00001
%% 第六步 BP神经网络训练
net=train(net,inputn,outputn);%开始训练,其中inputn,outputn分别为输入输出样本
%% 第七步 测试样本归一化
inputn_test=mapminmax('apply',input_test,inputps); % 对样本数据进行归一化
%% 第八步 BP神经网络预测
an=sim(net,inputn_test); %用训练好的模型进行仿真
%% 第九步 预测结果反归一化与误差计算
test_simu=mapminmax('reverse',an,outputps); %把仿真得到的数据还原为原始的数量级
error=test_simu-output_test; %预测值和真实值的误差
%%第十步 真实值与预测值误差比较
figure('units','normalized','position',[0.119 0.2 0.38 0.5])
plot(output_test,'bo-')
hold on
plot(test_simu,'r*-')
hold on
plot(error,'square','MarkerFaceColor','b')
legend('期望值','预测值','误差')
xlabel('数据组数')
ylabel('样本值')
title('BP神经网络测试集的预测值与实际值对比图')
[c,l]=size(output_test);
MAE1=sum(abs(error))/l;
MSE1=error*error'/l;
RMSE1=MSE1^(1/2);
disp(['-----------------------误差计算--------------------------'])
disp(['隐含层节点数为',num2str(hiddennum),'时的误差结果如下:'])
disp(['平均绝对误差MAE为:',num2str(MAE1)])
disp(['α的均方误差MSE为: ',num2str(MSE1(1,:))])
disp(['β的均方误差MSE为: ',num2str(MSE1(2,:))])
disp(['α的均方根误差RMSE为: ',num2str(RMSE1(1,:))])
disp(['β的均方根误差RMSE为: ',num2str(RMSE1(2,:))])
第2个修改如下:
clc;
predict_y = zeros(10,2); % 初始化predict_y
pre_test=mapminmax('apply',new_X(:,:)',inputps);% 对预测数据进行归一化
for i = 1: 10
result = sim(net, pre_test(:,i));
predict_y(i,1) = result(1);
predict_y(i,2) = result(2);
end
disp('预测值为:')
predict_y=predict_y';
predict_y=mapminmax('reverse',predict_y,outputps); %把预测结果还原
disp(predict_y)
最终结果:
中间细节部分希望看博客(目前大三下,时间紧张,但尽力写的详细吧QAQ,有不清楚的可以继续问):
https://blog.csdn.net/qq_45550375/article/details/122955089