通过展开序列ISTA(SISTA)算法创建的递归神经网络(RNN)(Matlab代码实现)

简介: 通过展开序列ISTA(SISTA)算法创建的递归神经网络(RNN)(Matlab代码实现)

💥1 概述

递归神经网络(recursive neural network)是具有树状阶层结构且网络节点按其连接顺序对输入信息进行递归的人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN),是深度学习(deep learning)算法之一。


递归神经网络(recursive neural network)提出于1990年,被视为循环神经网络(recurrent neural network)的推广。当递归神经网络的每个父节点都仅与一个子节点连接时,其结构等价于全连接的循环神经网络。递归神经网络可以引入门控机制(gated mechanism)以学习长距离依赖。


递归神经网络具有可变的拓扑结构且权重共享,被用于包含结构关系的机器学习任务,在自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)领域有受到关注。


本文包含通过展开序列ISTA(SISTA)算法创建的递归神经网络(RNN)的代码,用于序列稀疏编码。

📚2 运行结果

 

🎉3 参考文献


[1] S. Wisdom, T. Powers, J. Pitton, and L. Atlas, “Building Recurrent Networks by Unfolding Iterative Thresholding for Sequential Sparse Recovery,” ICASSP 2017, New Orleans, LA, USA, March 2017


[2] S. Wisdom, T. Powers, J. Pitton, and L. Atlas, “Interpretable Recurrent Neural Networks Using Sequential Sparse Recovery,” arXiv preprint arXiv:1611.07252, 2016. Presented at NIPS 2016 Workshop on Interpretable Machine Learning in Complex Systems, Barcelona, Spain, December 2016


👨‍💻4 Matlab代码

主函数部分代码:

for a = 1:4
    for b = 1:2
        W2(a, b) = rand();
    end
end
for v = 1:2
    for s = 1:4
        W1(v, s) = rand();
    end
end
% Training patterns
training_sets = [
        1, 0, 0, 0;
        0, 1, 0, 0;
        0, 0, 1, 0;
        0, 0, 0, 1];
% Initialise bias values
b1 = [rand(), rand()];
b2 = [rand(), rand(), rand(), rand()];
% Training iterations
for q = 1:1000
    % Total error
    Err = 0.0;
    % Training each pattern
    for z = 1:4
        % Calculate the output values of input layer
        for k = 1:4
            oi(k, 1) = 1 / (1 + exp(-training_sets(k, z)));
        end
        % Calculate the input values of hidden layer
        ih = W1 * oi + b1';
        % Calculate the output values of hidden layer
        for a = 1:2
            oh(a, 1) = 1 / (1 + exp(-ih(a)));
        end
        % Calculate the input values of output layer
        io = W2 * oh + b2';
        % Calculate the output values of output layer
        for b = 1:4
            oo(b, 1) = 1 / (1 + exp(-io(b)));
        end
        % ---- Total error of each pattern through the MLP ----
        Eot = 0.0;
        for b = 1:4
            Eo(b) = 1/2 * (training_sets(b, z) - oo(b, 1))^2;
            Eot = Eot + Eo(b);
        end
相关文章
|
16天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
猫狗宠物识别系统Python+TensorFlow+人工智能+深度学习+卷积网络算法
宠物识别系统使用Python和TensorFlow搭建卷积神经网络,基于37种常见猫狗数据集训练高精度模型,并保存为h5格式。通过Django框架搭建Web平台,用户上传宠物图片即可识别其名称,提供便捷的宠物识别服务。
194 55
|
7天前
|
机器学习/深度学习 算法
基于改进遗传优化的BP神经网络金融序列预测算法matlab仿真
本项目基于改进遗传优化的BP神经网络进行金融序列预测,使用MATLAB2022A实现。通过对比BP神经网络、遗传优化BP神经网络及改进遗传优化BP神经网络,展示了三者的误差和预测曲线差异。核心程序结合遗传算法(GA)与BP神经网络,利用GA优化BP网络的初始权重和阈值,提高预测精度。GA通过选择、交叉、变异操作迭代优化,防止局部收敛,增强模型对金融市场复杂性和不确定性的适应能力。
133 80
|
26天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【宠物识别系统】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+图像识别
宠物识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了37种常见的猫狗宠物种类数据集【'阿比西尼亚猫(Abyssinian)', '孟加拉猫(Bengal)', '暹罗猫(Birman)', '孟买猫(Bombay)', '英国短毛猫(British Shorthair)', '埃及猫(Egyptian Mau)', '缅因猫(Maine Coon)', '波斯猫(Persian)', '布偶猫(Ragdoll)', '俄罗斯蓝猫(Russian Blue)', '暹罗猫(Siamese)', '斯芬克斯猫(Sphynx)', '美国斗牛犬
141 29
【宠物识别系统】Python+卷积神经网络算法+深度学习+人工智能+TensorFlow+图像识别
|
3天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
基于PSO粒子群优化的CNN-GRU-SAM网络时间序列回归预测算法matlab仿真
本项目展示了基于PSO优化的CNN-GRU-SAM网络在时间序列预测中的应用。算法通过卷积层、GRU层、自注意力机制层提取特征,结合粒子群优化提升预测准确性。完整程序运行效果无水印,提供Matlab2022a版本代码,含详细中文注释和操作视频。适用于金融市场、气象预报等领域,有效处理非线性数据,提高预测稳定性和效率。
|
2天前
|
算法 网络协议 Python
探秘Win11共享文件夹之Python网络通信算法实现
本文探讨了Win11共享文件夹背后的网络通信算法,重点介绍基于TCP的文件传输机制,并提供Python代码示例。Win11共享文件夹利用SMB协议实现局域网内的文件共享,通过TCP协议确保文件传输的完整性和可靠性。服务器端监听客户端连接请求,接收文件请求并分块发送文件内容;客户端则连接服务器、接收数据并保存为本地文件。文中通过Python代码详细展示了这一过程,帮助读者理解并优化文件共享系统。
|
25天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
深入解析图神经网络:Graph Transformer的算法基础与工程实践
Graph Transformer是一种结合了Transformer自注意力机制与图神经网络(GNNs)特点的神经网络模型,专为处理图结构数据而设计。它通过改进的数据表示方法、自注意力机制、拉普拉斯位置编码、消息传递与聚合机制等核心技术,实现了对图中节点间关系信息的高效处理及长程依赖关系的捕捉,显著提升了图相关任务的性能。本文详细解析了Graph Transformer的技术原理、实现细节及应用场景,并通过图书推荐系统的实例,展示了其在实际问题解决中的强大能力。
133 30
|
13天前
|
JSON 算法 Java
Nettyの网络聊天室&扩展序列化算法
通过本文的介绍,我们详细讲解了如何使用Netty构建一个简单的网络聊天室,并扩展序列化算法以提高数据传输效率。Netty的高性能和灵活性使其成为实现各种网络应用的理想选择。希望本文能帮助您更好地理解和使用Netty进行网络编程。
34 12
|
20天前
|
机器学习/深度学习 算法 信息无障碍
基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法matlab仿真
本项目展示了基于GoogleNet的深度学习手语识别算法,使用Matlab2022a实现。通过卷积神经网络(CNN)识别手语手势,如"How are you"、"I am fine"、"I love you"等。核心在于Inception模块,通过多尺度处理和1x1卷积减少计算量,提高效率。项目附带完整代码及操作视频。
|
23天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于深度学习网络的宝石类型识别算法matlab仿真
本项目利用GoogLeNet深度学习网络进行宝石类型识别,实验包括收集多类宝石图像数据集并按7:1:2比例划分。使用Matlab2022a实现算法,提供含中文注释的完整代码及操作视频。GoogLeNet通过其独特的Inception模块,结合数据增强、学习率调整和正则化等优化手段,有效提升了宝石识别的准确性和效率。
|
1月前
|
存储 算法 程序员
C 语言递归算法:以简洁代码驾驭复杂逻辑
C语言递归算法简介:通过简洁的代码实现复杂的逻辑处理,递归函数自我调用解决分层问题,高效而优雅。适用于树形结构遍历、数学计算等领域。

热门文章

最新文章