matlab神经网络工具箱bp算法比较.pdf

第23 卷 第5 期 计 算 机 仿 真 2006 年5 月 文章编号：1006 - 9348（2006 ）05 - 0 142 - 03 Matlab 神经网络工具箱BP 算法比较 蒲春，孙政顺，赵世敏 （清华大学自动化系，北京100084 ） BP 前馈网络，应用的最为广泛的神经网络，目前拥有许多算法。研究了Matiab 神经网络工具箱提供的多种BP 算法函 摘要： 数各自的优势和不足，以能在各种不同条件面对不同问题时选用更合适更快速的算法。在介绍了这些算法的基本原理的基 础上，以一级倒立摆模型为例进行仿真研究。分别选用简单网络和复杂网络，并对学习步长做了改变，对比了各种BP 算法 在不同情况下的迭代次数和仿真时间，验证了新型BP 算法的优势，得出了对简单网络和复杂网络应该如何选用BP 算法的 结论。 关键词：神经网络工具箱；反向传播算法；倒立摆 中图分类号： TP391. 9 文献标识码：A Comparison of BP Algorithms in Matlab NN Toolbox PU Chun ，SUN Zheng - shun ，ZHAO Shi - min （Dept. of Automation ，Tsinghua University ，Beijing 100084 ，China ） ABSTRACT ：BP feed forward network ，the most wideiy used neurai network ，has many aigorithms at present. Advan- tages and disadvantages of various BP aigorithms provided in Matiab neurai network tooiboX are studied so that peopie can choose more suitabie and faster aigorithms when different conditions and different probiems are faced. After intro- ducing the basic principie of these aigorithms，study of simuiation is carried out by using a singie inverted penduium as eXampie. Choosing simpie and compieX nets respectiveiy ，and changing the iearning steps ，the iteration steps and simuiation time of various BP aigorithms in different conditions are compared. Advantages of new BP aigorithms are vaiidated. Advice on how to seiect BP function is given. KEYWORDS ：Neurai network tooiboX ；BP aigorithm ；Inverted penduium 1 引言 BP 前馈网络是应用的最为广泛的神经网络。标准的 神经网络是从微观结构和功能上模拟人脑的组织结构 BP 网络是根据Widrow - Hoff 规则，采用梯度下降算法，反向 和运行机制，由大量简单的神经元分层组织在一起，实现人 计算各层系数的增量。在实用中BP 算法存在着两个重要