超聲波液位計液態(tài)介質(zhì)測量高精度的探討 三十四

(3)每層節(jié)點數(shù)的確定：

使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目的是實現(xiàn)溫度、濕度到聲速的轉(zhuǎn)換，輸入層和輸出層的節(jié)點個數(shù)分別為2和1。下面主要介紹隱層節(jié)點數(shù)量的確定。

對于多層前饋網(wǎng)絡(luò)來說，隱層節(jié)點數(shù)的確定是成敗的關(guān)鍵。若數(shù)量太少，則網(wǎng)絡(luò)所能獲取的用以解決問題的信息太少；若數(shù)量太多，不僅增加訓(xùn)練時間，更重要的是隱層節(jié)點過多還可能出現(xiàn)所謂“過渡吻合”(Overfitting)問題，即測試誤差增大導(dǎo)致泛化能力下降，因此合理選擇隱層節(jié)點數(shù)非常重要。關(guān)于隱層數(shù)及其節(jié)點數(shù)的選擇比較復(fù)雜，一般原則是：在能『F確反映輸入輸出關(guān)系的基礎(chǔ)上，應(yīng)選用較少的隱層節(jié)點數(shù)，以使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)盡量簡單。本論文中采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增長型方法，即先設(shè)置較少的節(jié)點數(shù)，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，并測試學(xué)習(xí)誤差，然后逐漸增加節(jié)點數(shù)，直到學(xué)習(xí)誤差不再有明顯減少為止。

4．4．2誤差的選取

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中選擇均方誤差MSE較為合理，原因如下：

(1)標(biāo)準(zhǔn)BP算法中，誤差定義為：

每個樣本作用時，都對權(quán)矩陣進(jìn)行了一次修改。由于每次權(quán)矩陣的修改都沒有考慮權(quán)值修改后其它樣本作用的輸出誤差是否也減小，因此將導(dǎo)致迭代次數(shù)增加。

(2)累計誤差BP算法的全局誤差定義為：

這種算法是為了減小整個訓(xùn)練集的全局誤差，而不針對某一特定樣本，因此如果作某種修改能使全局誤差減小，并不等于說每一個特定樣本的誤差也都能同時減小。它不能用來比較P和m不同的網(wǎng)絡(luò)性能。因為對于同一網(wǎng)絡(luò)來說，P越大，E也越大；P值相同，Ill越大E也越大。

(3)均方誤差MSE：

其中：朋一輸出節(jié)點的個數(shù)，訓(xùn)練樣本數(shù)目，網(wǎng)絡(luò)期望輸出值，網(wǎng)絡(luò)實際輸出值。均方誤差克服了上述兩種算法的缺點，所以選用均方誤差算法較合理。

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