归一化处理matlab,MATLAB 中数据归一化处理

2.看一下MATLAB里的premnmx函数和postmnmx函数.它们一个是归一一个是反归一

3.并不是归一化的数据训练效果就好

神经网络训练的时候,应该考虑极值情况,即归一化的时候要考虑你所需要识别参数的极值,以极值作分母,这样可能效果更好一点。

9.我想问大家一下:在神经网络中,只有一个函数即:purelin这个函数对训练的输出数据不用归一化,而象logsig

和tansig函数都要归一化(如果数据范围不在[-1,1]或[0,1]之间).那既然用purelin函数可以不用归一化,为何又是还用归一化呢?

用神经网络里的PRESTD, PREPCA, POSTMNMX,

TRAMNMX等函数归一化和直接用purelin这个函数有什么区别啊? 我作负荷预测时,象不用归一化的效果很好呀!

归一化化定义:我是这样认为的,归一化化就是要把你需要处理的数据经过处理后(通过某种算法)限制在你需要的一定范围内。首先归一化是为了后面数据处理的方便,其次是保正程序运行时收敛加快。

在matlab里面,用于归一化的方法共有三中,(1)premnmx、postmnmx、tramnmx(2)prestd、poststd、trastd(3)是用matlab语言自己编程。premnmx指的是归一到[-1

1],prestd归一到单位方差和零均值。(3)关于自己编程一般是归一到[0.1 0.9] 。具体用法见下面实例。

为什么要用归一化呢?首先先说一个概念,叫做奇异样本数据,所谓奇异样本数据数据指的是相对于其他输入样本特别大或特别小的样本矢量。

下面举例:

m=[0.11 0.15 0.32 0.45 30;

0.13 0.24 0.27 0.25 45];

其中的第五列数据相对于其他4列数据就可以成为奇异样本数据(下面所说的网络均值bp)。奇异样本数据存在所引起的网络训练时间增加,并可能引起网络无法收敛,所以对于训练样本存在奇异样本数据的数据集在训练之前,最好先进形归一化,若不存在奇异样本数据,则不需要事先归一化。

具体举例:

close all

clear

echo on

clc

%BP建模

%原始数据归一化

m_data=[1047.92 1047.83 0.39 0.39 1.0 3500 5075;

1047.83 1047.68 0.39 0.40 1.0 3452 4912;

1047.68 1047.52 0.40 0.41 1.0 3404 4749;

1047.52 1047.27 0.41 0.42 1.0 3356 4586;

1047.27 1047.41 0.42 0.43 1.0 3308 4423;

1046.73 1046.74 1.70 1.80 0.75 2733 2465;

1046.74 1046.82 1.80 1.78 0.75 2419 2185;

1046.82 1046.73 1.78 1.75 0.75 2105 1905;

1046.73 1046.48 1.75 1.85 0.70 1791 1625;

1046.48 1046.03 1.85 1.82 0.70 1477 1345;

1046.03 1045.33 1.82 1.68 0.70 1163 1065;

1045.33 1044.95 1.68 1.71 0.70 849 785;

1044.95 1045.21 1.71 1.72 0.70 533 508;

1045.21 1045.64 1.72 1.70 0.70 567 526;

1045.64 1045.44 1.70 1.69 0.70 601 544;

1045.44 1045.78 1.69 1.69 0.70 635 562;

1045.78 1046.20 1.69 1.52 0.75 667 580];

%定义网络输入p和期望输出t

pause

clc

p1=m_data(:,1:5);

t1=m_data(:,6:7);

p=p1';t=t1';

[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t)

%设置网络隐单元的神经元数(5~30验证后5个最好)

n=5;

%建立相应的BP网络

pause

clc

net=newff(minmax(pn),[n,2],{'tansig','purelin'},'traingdm');

inputWeights=net.IW{1,1};

inputbias=net.b{1};

layerWeights=net.IW{1,1};

layerbias=net.b{2};

pause

clc

% 训练网络

net.trainParam.show=50;

net.trainParam.lr=0.05;

net.trainParam.mc=0.9;

net.trainParam.epochs=200000;

net.trainParam.goal=1e-3;

pause

clc

%调用TRAINGDM算法训练BP网络

net=train(net,pn,tn);

%对BP网络进行仿真

A=sim(net,pn);

E=A-tn;

M=sse(E)

N=mse(E)

pause

clc

p2=[1046.20 1046.05 1.52 1.538 0.75;

1046.05 1046.85 1.538 1.510 0.75;

1046.85 1046.60 1.510 1.408 0.75;

1046.60 1046.77 1.408 1.403 0.75;

1046.77 1047.18 1.403 1.319 0.75];

p2=p2';

p2n=tramnmx(p2,minp,maxp);

a2n=sim(net,p2n);

a2=postmnmx(a2n,mint,maxt)

echo off

pause

clc

程序说明:所用样本数据(见m_data)包括输入和输出数据,都先进行归一化,还有一个问题就是你要进行预测的样本数据(见本例p2)在进行仿真前,必须要用tramnmx函数进行事先归一化处理,然后才能用于预测,最后的仿真结果要用postmnmx进行反归一,这时的输出数据才是您所需要的预测结果。

个人认为:tansig、purelin、logsig是网络结构的传递函数,本身和归一化没什么直接关系,归一化只是一种数据预处理方法。

18.如果输入样本的数据组成为In=[频率; 幅值; 相位]

我只用premnmx对In进行归一化,训练BP网络,得到一个目标输出Out,其数据组成也为Out=[频率; 幅值;

相位]。这样子可以吗?总觉得把不同类型的数据放一起有点不妥。

19.完全可以,不过在输入数据和输出数据啊安排上可能要以时间序列的方式来安排。例如,用第1,2,3,4时刻的数据预测第5时刻的数据,用第2,3,4,5时刻的数据预测第6时刻的数据,依次类推,可以组成一定的输入输出对,以上只是举个例子,只是说明这种数据组织方法,silvercx

在实际中可以根据自己的要解决的问题,自己确定,我只是提供一个参考方法。

神经网络输入的一维代表一个特征,当神经网络的输入是多维时,要识别的模式有多个特征,当这多个特征的数据相差很大,如几个数量级时,就需要归一化,变成相同数量级,以防某些数值低的特征被淹没。