感知器算法+C代码

感知算法的训练过程就是对判断好的样本集求解权矢量W，这实际是一个线性联立不等式的求解问题。

具体算法如下：

1. 初始权矢量 W = 0；

2. 第k次输入一个样本X(K), 计算第k次迭代的过为：

      d[X(k)] =W'[k] * X(k)，

3. 根据欲划分类和d值进行权值修正：

     当d<=0时： W[k+1] = W[k] +X[k]；

     当d>0时：   W[k+1] = W[k] -X[k]；

4. 循环执行第二步，直到输入所有样本后，权重都不需要修改为止。

本代码的测试用例为，胃病和非胃病测试样例（1为胃病，-1为非胃病）

228 134 20 11 1 1
245 134 10 40 1 1
200 167 12 27 1 1
170 150 7 8 1 1
100 167 20 14 1 1
150 117 7 6 1 -1
165 142 5 3 1 -1
185 108 2 12 1 -1
120 133 10 26 1 -1
160 100 5 10 1 -1
185 115 5 19 1 -1
170 125 6 4 1 -1

待测样品为：

225 125 7 14 1 0
100 117 7 2 1 0
130 100 6 12 1 0

c代码如下：（训练会需要一些时间）

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "math.h"
#include "vector"
using namespace std;


typedef vector<double> doubleVector;


#define alpha 0.2
#define dimNum 6   //样本的维数
vector<doubleVector>  getSample(char *File);  //获取样本
double matMul(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2);  //矩阵相乘
doubleVector matAdd(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2);  //矩阵相加
void Perceptron(vector<doubleVector> sample);   //感知算法开始引擎
doubleVector matSub(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2);  //矩阵相减


void main()
{
char *File = "胃病.txt";
vector<doubleVector> sample;

  sample = getSample(File);
 
Perceptron(sample);
}




//感知算法开始引擎
void Perceptron(vector<doubleVector> sample)
{
doubleVector W(dimNum-1, 0);  //权重
double mulResult;
int i;
bool flag = false;




while(!flag)  //输入所有样本后权重都不改变
{
flag = true;


for(i=0; i<sample.size(); i++)
{
mulResult = matMul(W, sample[i]);  //计算权值


if(sample[i][dimNum-1]==1)
{
if(mulResult<=0)
{
W = matAdd(W, sample[i]);
flag = false;
}


}


else
{
if(mulResult>0)
{
W = matSub(W, sample[i]);
flag = false;
}
}


}
}


vector<doubleVector> test;
char *File = "待判样品.txt";
test = getSample(File);


for(i=0; i<test.size(); i++)
{
mulResult = matMul(W, test[i]);
if(mulResult>0)
printf("胃病\n");


else
printf("非胃病\n");


}





}




//获取样本
vector<doubleVector> getSample(char *File)
{
int i=1;
vector<doubleVector> dst;
doubleVector temp;

FILE *fp = fopen(File, "r");

if(fp == NULL)
{
printf("Open file error!!!\n");
return dst;
}

double num;
while(fscanf(fp, "%lf", &num)!=EOF)
{
temp.push_back(num);
if(i%dimNum==0)
{
dst.push_back(temp);
temp.clear();
}
i++;
}

return dst;
}




//矩阵相乘
double matMul(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2)
{
int i;
double sum=0;

for(i=0; i<dimNum-1; i++)
sum += Mat1[i]*Mat2[i];
return sum;
}




//矩阵相加
doubleVector matAdd(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2)
{
int i;
doubleVector dstMat;

for(i=0; i<dimNum-1; i++)
dstMat.push_back(Mat1[i]+Mat2[i]*alpha);


return dstMat;
}




//矩阵相减
doubleVector matSub(doubleVector Mat1, doubleVector Mat2)
{
int i;
doubleVector dstMat;

for(i=0; i<dimNum-1; i++)
dstMat.push_back(Mat1[i]-Mat2[i]*alpha);

return dstMat;
}