(19)
又
(20)
而
所以
(21)
则当 充分小时,有

式中,当 时,等式成立。即能量函数 沿着方向 进行迭代的效果要比沿负梯度方向 进行迭代的效果要好。
1.4算法仿真
在以上理论证明中已经证明只有必要条件能量函数 存在 阶连续偏导数成立时,定理2才恒成立。不妨在实际仿真中取 。
我们采用三层BP网络,在相同的初始权值和阈值的条件下,分别采用使用了梯度下降法的标准BP算法和基于二阶导数的多记忆BP算法进行计算,学习率 ,计算中的样本函数选取如下:
(1)对函数 在 区间内均分选取十个点;
(2)对函数 在 区间内均分选取十个点。
计算结果如图1、图2所示。图中曲线为误差 随学习次数 的变化。曲线1为采用标准BP算法的误差收敛曲线,曲线2为基于二阶导数的多记忆BP算法的误差收敛曲线。从误差曲线上可以看出:基于二阶导数的多记忆BP算法和标准BP算法相比,其学习收敛速度有了明显的提高。本文所提出的基于高阶导数的多记忆BP算法,不但能有效地防止振荡,而且大大加快了网络的学习收敛速度。免费论文网。
2结论
理论证明,基于高阶导数的多记忆BP算法,将能量函数的 阶导数与最速下降方向相结合,构造出一个新的最速下降方向,从而提高了神经网络的学习速度。通过数字算例仿真,结果表明该算法是一种收敛速度快、稳定、适应性强的BP算法。
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