1、怎么用spss神经网络来分类数据

用spss神经网络分类数据方法如下:
神经网络算法能够通过大量的历史数据,逐步建立和完善输入变量到输出结果之间的发展路径,也就是神经网络,在这个神经网络中,每条神经的建立以及神经的粗细(权重)都是经过大量历史数据训练得到的,数据越多,神经网络就越接近真实。神经网络建立后,就能够通过不同的输入变量值,预测输出结果。例如,银行能够通过历史申请贷款的客户资料,建立一个神经网络模型,用于预测以后申请贷款客户的违约情况,做出是否贷款给该客户的决策。本篇文章将用一个具体银行案例数据,介绍如何使用SPSS建立神经网络模型,用于判断将来申请贷款者的还款能力。
选取历史数据建立模型,一般会将历史数据分成两大部分:训练集和验证集,很多分析者会直接按照数据顺序将前70%的数据作为训练集,后30%的数据作为验证集。如果数据之间可以证明是相互独立的,这样的做法没有问题,但是在数据收集的过程中,收集的数据往往不会是完全独立的(变量之间的相关关系可能没有被分析者发现)。因此,通常的做法是用随机数发生器来将历史数据随机分成两部分,这样就能够尽量避免相同属性的数据被归类到一个数据集当中,使得建立的模型效果能够更加优秀。
在具体介绍如何使用SPSS软件建立神经网络模型的案例之前,先介绍SPSS的另外一个功能:随机数发生器。SPSS的随机数发生器常数的随机数据不是真正的随机数,而是伪随机数。伪随机数是由算法计算得出的,因此是可以预测的。当随机种子(算法参数)相同时,对于同一个随机函数,得出的随机数集合是完全相同的。与伪随机数对应的是真随机数,它是真正的随机数,无法预测也没有周期性。目前大部分芯片厂商都集成了硬件随机数发生器,例如有一种热噪声随机数发生器,它的原理是利用由导体中电子的热震动引起的热噪声信号,作为随机数种子。

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2、神经网络的分类

人类大脑的思维分为抽象(逻辑)思维、形象(直观)思维和灵感(顿悟)思维三种基本方式神经网络分类数据表格。
逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理;这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。
人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。

3、什么是BP神经网络?

BP算法的基本思想是:学习过程由信号正向传播与误差的反向回传两个部分组成;正向传播时,输入样本从输入层传入,经各隐层依次逐层处理,传向输出层,若输出层输出与期望不符,则将误差作为调整信号逐层反向回传,对神经元之间的连接权矩阵做出处理,使误差减小。经反复学习,最终使误差减小到可接受的范围。具体步骤如下:
1、从训练集中取出某一样本,把信息输入网络中。
2、通过各节点间的连接情况正向逐层处理后,得到神经网络的实际输出。
3、计算网络实际输出与期望输出的误差。
4、将误差逐层反向回传至之前各层,并按一定原则将误差信号加载到连接权值上,使整个神经网络的连接权值向误差减小的方向转化。
5、対训练集中每一个输入—输出样本对重复以上步骤,直到整个训练样本集的误差减小到符合要求为止。

4、BP神经网络的原理的BP什么意思

人工神经网络有很多模型,但是日前应用最广、基本思想最直观、最容易被理解的是多层前馈神经网络及误差逆传播学习算法(Error Back-Prooaeation),简称为BP网络。

在1986年以Rumelhart和McCelland为首的科学家出版的《Parallel Distributed Processing》一书中,完整地提出了误差逆传播学习算法,并被广泛接受。多层感知网络是一种具有三层或三层以上的阶层型神经网络。典型的多层感知网络是三层、前馈的阶层网络(图4.1),即:输入层、隐含层(也称中间层)、输出层,具体如下:

图4.1 三层BP网络结构

(1)输入层

输入层是网络与外部交互的接口。一般输入层只是输入矢量的存储层,它并不对输入矢量作任何加工和处理。输入层的神经元数目可以根据需要求解的问题和数据表示的方式来确定。一般而言,如果输入矢量为图像,则输入层的神经元数目可以为图像的像素数,也可以是经过处理后的图像特征数。

(2)隐含层

1989年,Robert Hecht Nielsno证明了对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用一个隐层的BP网络来逼近,因而一个三层的BP网络可以完成任意的n维到m维的映射。增加隐含层数虽然可以更进一步的降低误差、提高精度,但是也使网络复杂化,从而增加了网络权值的训练时间。误差精度的提高也可以通过增加隐含层中的神经元数目来实现,其训练效果也比增加隐含层数更容易观察和调整,所以一般情况应优先考虑增加隐含层的神经元个数,再根据具体情况选择合适的隐含层数。

(3)输出层

输出层输出网络训练的结果矢量,输出矢量的维数应根据具体的应用要求来设计,在设计时,应尽可能减少系统的规模,使系统的复杂性减少。如果网络用作识别器,则识别的类别神经元接近1,而其它神经元输出接近0。

以上三层网络的相邻层之间的各神经元实现全连接,即下一层的每一个神经元与上一层的每个神经元都实现全连接,而且每层各神经元之间无连接,连接强度构成网络的权值矩阵W。

BP网络是以一种有教师示教的方式进行学习的。首先由教师对每一种输入模式设定一个期望输出值。然后对网络输入实际的学习记忆模式,并由输入层经中间层向输出层传播(称为“模式顺传播”)。实际输出与期望输出的差即是误差。按照误差平方最小这一规则,由输出层往中间层逐层修正连接权值,此过程称为“误差逆传播”(陈正昌,2005)。所以误差逆传播神经网络也简称BP(Back Propagation)网。随着“模式顺传播”和“误差逆传播”过程的交替反复进行。网络的实际输出逐渐向各自所对应的期望输出逼近,网络对输入模式的响应的正确率也不断上升。通过此学习过程,确定下各层间的连接权值后。典型三层BP神经网络学习及程序运行过程如下(标志渊,2006):

(1)首先,对各符号的形式及意义进行说明:

网络输入向量Pk=(a1,a2,...,an);

网络目标向量Tk=(y1,y2,...,yn);

中间层单元输入向量Sk=(s1,s2,...,sp),输出向量Bk=(b1,b2,...,bp);

输出层单元输入向量Lk=(l1,l2,...,lq),输出向量Ck=(c1,c2,...,cq);

输入层至中间层的连接权wij,i=1,2,...,n,j=1,2,...p;

中间层至输出层的连接权vjt,j=1,2,...,p,t=1,2,...,p;

中间层各单元的输出阈值θj,j=1,2,...,p;

输出层各单元的输出阈值γj,j=1,2,...,p;

参数k=1,2,...,m。

(2)初始化。给每个连接权值wij、vjt、阈值θj与γj赋予区间(-1,1)内的随机值。

(3)随机选取一组输入和目标样本

提供给网络。

(4)用输入样本

、连接权wij和阈值θj计算中间层各单元的输入sj,然后用sj通过传递函数计算中间层各单元的输出bj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法

bj=f(sj) j=1,2,...,p (4.5)

(5)利用中间层的输出bj、连接权vjt和阈值γt计算输出层各单元的输出Lt,然后通过传递函数计算输出层各单元的响应Ct。

基坑降水工程的环境效应与评价方法

Ct=f(Lt) t=1,2,...,q (4.7)

(6)利用网络目标向量

,网络的实际输出Ct,计算输出层的各单元一般化误差

基坑降水工程的环境效应与评价方法

(7)利用连接权vjt、输出层的一般化误差dt和中间层的输出bj计算中间层各单元的一般化误差

基坑降水工程的环境效应与评价方法

(8)利用输出层各单元的一般化误差

与中间层各单元的输出bj来修正连接权vjt和阈值γt。

基坑降水工程的环境效应与评价方法

(9)利用中间层各单元的一般化误差

,输入层各单元的输入Pk=(a1,a2,...,an)来修正连接权wij和阈值θj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法

(10)随机选取下一个学习样本向量提供给网络,返回到步骤(3),直到m个训练样本训练完毕。

(11)重新从m个学习样本中随机选取一组输入和目标样本,返回步骤(3),直到网路全局误差E小于预先设定的一个极小值,即网络收敛。如果学习次数大于预先设定的值,网络就无法收敛。

(12)学习结束。

可以看出,在以上学习步骤中,(8)、(9)步为网络误差的“逆传播过程”,(10)、(11)步则用于完成训练和收敛过程。

通常,经过训练的网络还应该进行性能测试。测试的方法就是选择测试样本向量,将其提供给网络,检验网络对其分类的正确性。测试样本向量中应该包含今后网络应用过程中可能遇到的主要典型模式(宋大奇,2006)。这些样本可以直接测取得到,也可以通过仿真得到,在样本数据较少或者较难得到时,也可以通过对学习样本加上适当的噪声或按照一定规则插值得到。为了更好地验证网络的泛化能力,一个良好的测试样本集中不应该包含和学习样本完全相同的模式(董军,2007)。

5、 人工神经网络分类方法

从20世纪80年代末期,人工神经网络方法开始应用于遥感图像的自动分类。目前,在遥感图像的自动分类方面,应用和研究比较多的人工神经网络方法主要有以下几种:

(1)BP(Back Propagation)神经网络,这是一种应用较广泛的前馈式网络,属于有监督分类算法,它将先验知识融于网络学习之中,加以最大限度地利用,适应性好,在类别数少的情况下能够得到相当高的精度,但是其网络的学习主要采用误差修正算法,识别对象种类多时,随着网络规模的扩大,需要的计算过程较长,收敛缓慢而不稳定,且识别精度难以达到要求。

(2)Hopfield神经网络。属于反馈式网络。主要采用Hebb规则进行学习,一般情况下计算的收敛速度较快。这种网络是美国物理学家J.J.Hopfield于1982年首先提出的,它主要用于模拟生物神经网络的记忆机理。Hopfield神经网络状态的演变过程是一个非线性动力学系统,可以用一组非线性差分方程来描述。系统的稳定性可用所谓的“能量函数”进行分析,在满足一定条件下,某种“能量函数”的能量在网络运行过程中不断地减少,最后趋于稳定的平衡状态。Hopfield网络的演变过程是一种计算联想记忆或求解优化问题的过程。

(3)Kohonen网络。这是一种由芬兰赫尔辛基大学神经网络专家Kohonen(1981)提出的自组织神经网络,其采用了无导师信息的学习算法,这种学习算法仅根据输入数据的属性而调整权值,进而完成向环境学习、自动分类和聚类等任务。其最大的优点是最终的各个相邻聚类之间是有相似关系的,即使识别时把样本映射到了一个错误的节点,它也倾向于被识别成同一个因素或者一个相近的因素,这就十分接近人的识别特性。

6、神经网络算法的三大类分别是?

神经网络算法的三大类分别是:

1、前馈神经网络:

这是实际应用中最常见的神经网络类型。第一层是输入,最后一层是输出。如果有多个隐藏层,我们称之为“深度”神经网络。他们计算出一系列改变样本相似性的变换。各层神经元的活动是前一层活动的非线性函数。

2、循环网络:

循环网络在他们的连接图中定向了循环,这意味着你可以按照箭头回到你开始的地方。他们可以有复杂的动态,使其很难训练。他们更具有生物真实性。

循环网络的目的是用来处理序列数据。在传统的神经网络模型中,是从输入层到隐含层再到输出层,层与层之间是全连接的,每层之间的节点是无连接的。但是这种普通的神经网络对于很多问题却无能无力。

循环神经网路,即一个序列当前的输出与前面的输出也有关。具体的表现形式为网络会对前面的信息进行记忆并应用于当前输出的计算中,即隐藏层之间的节点不再无连接而是有连接的,并且隐藏层的输入不仅包括输入层的输出还包括上一时刻隐藏层的输出。

3、对称连接网络:

对称连接网络有点像循环网络,但是单元之间的连接是对称的(它们在两个方向上权重相同)。比起循环网络,对称连接网络更容易分析。

这个网络中有更多的限制,因为它们遵守能量函数定律。没有隐藏单元的对称连接网络被称为“Hopfield 网络”。有隐藏单元的对称连接的网络被称为玻尔兹曼机。

扩展资料:

应用及发展:

心理学家和认知科学家研究神经网络的目的在于探索人脑加工、储存和搜索信息的机制,弄清人脑功能的机理,建立人类认知过程的微结构理论。

生物学、医学、脑科学专家试图通过神经网络的研究推动脑科学向定量、精确和理论化体系发展,同时也寄希望于临床医学的新突破;信息处理和计算机科学家研究这一问题的目的在于寻求新的途径以解决不能解决或解决起来有极大困难的大量问题,构造更加逼近人脑功能的新一代计算机。

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