改进的灰狼算法优化深度置信网络GWO-DBN数据回归预测（多输出）【含Matlab源码 3243期】.zip

% trainDBN: training the Deep Belief Nets (DBN) model by back projection algorithm%trainDBN:通过反投影算法训练深度信念网(DBN)模型。 % % [dbn rmse] = trainDBN( dbn, IN, OUT, opts)%trainDBN的调用格式 % % %Output parameters:%输出参数 % dbn: the trained Deep Belief Nets (DBN) model%dbn：被训练的深度置信网络 % rmse: the rmse between the teaching data and the estimates%教学数据与估算之间的标准误差 % % %Input parameters:%输入参数 % dbn: the initial Deep Belief Nets (DBN) model%dbn：最初的深度置信网络模型。 % IN: visible (input) variables, where # of row is number of data and # of col is # of visible (input) nodes%IN：可见(输入)变量，行是数据的数量列是可见(输入)节点 % OUT: teaching hidden (output) variables, where # of row is number of data and # of col is # of hidden (output) nodes%OUT：教学隐藏(输出)变量，其中行是数据的数量列是隐藏(输出)节点数。 % opts (optional): options%选择(可选):选项 % options (defualt value):%选项（默认值） % opts.Layer: # of tarining RBMs counted from output layer (all layer)%opts.Layer:计算训练中的受限玻尔兹曼机从输出层(所有层) % opts.MaxIter: Maxium iteration number (100)%opts.MaxIter:马克西姆迭代数(100) % opts.InitialMomentum: Initial momentum until InitialMomentumIter (0.5)%opts.InitialMomentum：初始动量，直到初始动量仪(0.5) % opts.InitialMomentumIter: Iteration number for initial momentum (5)%opts.InitialMomentumIter：初始动量的迭代数(5) % opts.FinalMomentum: Final momentum after InitialMomentumIter (0.9)%opts.FinalMomentum：初始动量之后的最终动量(0.9) % opts.WeightCost: Weight cost (0.0002)%opts.WeightCost：权重(0.0002) % opts.DropOutRate: List of Dropout rates for each layer (0)%opts.DropOutRate：每一层的退学率（0） % opts.StepRatio: Learning step size (0.01)%opts.StepRatio：学习步长（0.01） % opts.BatchSize: # of mini-batch data (# of all data)%opts.BatchSize：小批量数据#(所有数据的#) % opts.Object: specify the object function ('Square')%opts.Object：指定对象函数('平方') % 'Square' %平方 % 'CrossEntorpy'%交叉熵 % opts.Verbose: verbose or not (false)%opts.Verbose：详细的过程与否(错误) % % %Example:%举例 % datanum = 1024;%数据数目 % outputnum = 16;%输出数目 % hiddennum = 8;%隐层数目 % inputnum = 4;%输入数目 % % inputdata = rand(datanum, inputnum);%输入数据为一个datanum行，inputnum列的随机矩阵 % outputdata = rand(datanum, outputnum);%输出数据为一个datanum行，outputnum列的随机矩阵 % % dbn = randDBN([inputnum, hiddennum, outputnum]);%调用randDBN函数 % dbn = pretrainDBN( dbn, inputdata );%dbn为预训练深度训练网络(dbn,输入数据) % dbn = SetLinearMapping( dbn, inputdata, outputdata );%调用SetLinearMapping函数 % dbn = trainDBN( dbn, inputdata, outputdata );%调用trainDBN函数 % % estimate = v2h( dbn, inputdata );%调用v2h函数 % % %Reference:%参考 %for details of the dropout%关于辍学的细节 % Hinton et al, Improving neural networks by preventing co-adaptation of feature detectors, 2012.%Hinton等人，通过阻止功能探测器的协同适应，改善神经网络，2012年。 % % %Version: 20131024%版本：20131024 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Deep Neural Network: %深度神经网络 % % % % Copyright (C) 2013 Masayuki Tanaka. All rights reserved. % % [email protected] % % %版权(C) 2013年Masayuki Tanaka。保留所有权利。 % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% function [dbn rmse] = trainDBN( dbn, IN, OUT, opts)%trainDBN的调用格式 % Important parameters%重要的参数 InitialMomentum = 0.5; % momentum for first five iterations%前五个迭代的动量；初始动量0.5 FinalMomentum = 0.9; % momentum for remaining iterations%动量对剩余的迭代；最后动量0.9 WeightCost = 0.0002; % costs of weight update%权重更新；权重为0.0002 InitialMomentumIter = 5;%初始动量迭代次数为5 MaxIter = 1000;%最大迭代次数 StepRatio = 0.01;%步长为0.01 BatchSize = 0;%批量大小为0 Verbose = false;%Verbose为错误的 Layer = 0;%层数为零 strbm = 1;%strbm为1 nrbm = numel( dbn.rbm );%nrbm为dbn.rbm中元素的个数 DropOutRate = zeros(nrbm,1);%DropOutRate为nrbm行，1列的全零矩阵 OBJECTSQUARE = 1;%OBJECTSQUARE为1 OBJECTCROSSENTROPY = 2;%OBJECTCROSSENTROPY为2 Object = OBJECTSQUARE;%Object为OBJECTSQUARE TestIN = [];%TestIN为空矩阵 TestOUT = [];%TestOUT为空矩阵 fp = [];%fp为空矩阵 debug = 0;%debug为0 if( exist('opts' ) )%如果存在opts if( isfield(opts,'MaxIter') )%检查结构体opts是否包含由MaxIter指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含MaxIter域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 MaxIter = opts.MaxIter;%MaxIter为opts.MaIter end if( isfield(opts,'InitialMomentum') )%检查结构体opts是否包含由InitialMomentum指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含InitialMomentum域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 InitialMomentum = opts.InitialMomentum;%InitialMomentum为opts.InitialMomentum end if( isfield(opts,'InitialMomentumIter') )%检查结构体opts是否包含由InitialMomentumIter指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含InitialMomentumIter域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 InitialMomentumIter = opts.InitialMomentumIter;%InitialMomentumIter为opts.InitialMomentumIter end if( isfield(opts,'FinalMomentum') )%检查结构体opts是否包含由FinalMomentum指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含FinalMomentum域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 FinalMomentum = opts.FinalMomentum;%FinalMomentum为opts.FinalMomentum end if( isfield(opts,'WeightCost') )%检查结构体opts是否包含由WeightCost指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含WeightCost域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 WeightCost = opts.WeightCost;%WeightCost为opts.WeightCost end if( isfield(opts,'DropOutRate') )%检查结构体opts是否包含由DropOutRate指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含DropOutRate域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 DropOutRate = opts.DropOutRate;%DropOutRate为opts.DropOutRate if( numel(DropOutRate) == 1 )%如果DropOutRate中的元素个数恒为1 DropOutRate = ones(nrbm,1) * DropOutRate;%DropOutRate为LayerNum行，1列的全一矩阵乘以DropOutRate end end if( isfield(opts,'StepRatio') )%检查结构体opts是否包含由StepRatio指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含StepRatio域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 StepRatio = opts.StepRatio;%StepRatio为opts.StepRatio end if( isfield(opts,'BatchSize') )%检查结构体opts是否包含由BatchSize指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含BatchSize域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 BatchSize = opts.BatchSize;%BatchSize为otps.BatchSize end if( isfield(opts,'Verbose') )%检查结构体opts是否包含由Verbose指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含Verbose域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 Verbose = opts.Verbose;%Verbose为opts.Verbose end if( isfield(opts,'Layer') )%检查结构体opts是否包含由Layer指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含Layer域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 Layer = opts.Layer;%Layer为opts.Layer end if( isfield(opts,'Object') )%检查结构体opts是否包含由Object指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含Object域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 if( strcmpi( opts.Object, 'Square' ) )%如果opts.Object与Square字符串长度相等 Object = OBJECTSQUARE;%Object为OBJECTSQUARE elseif( strcmpi( opts.Object, 'CrossEntropy' ) )%如果opts.Object与CrossEntropy字符串长度相等 Object = OBJECTCROSSENTROPY;%Object为OBJECTCROSSENTROPY end end if( isfield(opts,'TestIN') )%检查结构体opts是否包含由TestIN指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含TestIN域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 TestIN = opts.TestIN;%TestIN为opts.TestIN end if( isfield(opts,'TestOUT') )%检查结构体opts是否包含由TestOUT指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含TestOUT域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 TestOUT = opts.TestOUT;%TestOUT为opts.TestOUT end if( isfield(opts,'LogFilename') )%检查结构体opts是否包含由LogFilename指定的域， 如果包含，返回逻辑1; 如果opts不包含LogFilename域或者opts不是结构体类型的， 返回逻辑0。 fp = fopen( opts.LogFilename, 'w' );% fopen()是个将数据按指定格式读入到matlab中的函数。w