基于神经网络的评价系统建模的一般方法
(整理)基于BP神经网络的信用评级模型.
BP神经网络模型概要说明BP（Back Propagation）网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出，是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络，是目前应用最广泛的神经网络模型之一。
BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系，而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程。
它的学习规则是使用最速下降法，通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值，使网络的误差平方和最小。
BP神经网络模型拓扑结构包括输入层（input）、隐层(hide layer)和输出层(output layer)（如图5.2所示）。
2.相关理论BP算法由数据流的前向计算（正向传播）和误差信号的反向传播两个过程构成。
正向传播时，传播方向为输入层→隐层→输出层，每层神经元的状态只影响下一层神经元。
若在输出层得不到期望的输出，则转向误差信号的反向传播流程。
通过这两个过程的交替进行，在权向量空间执行误差函数梯度下降策略，动态迭代搜索一组权向量，使网络误差函数达到最小值，从而完成信息提取和记忆过程。
1989年Robert Hecht—Nielon证明了对于任何在闭区间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3层的BP网络可以完成任意的N维到M 维的映射，因此在BP网络中多采用单隐层网络。
下面我们以三层神经网络为例来说明BP 网络的标准学习算法。
BP 算法信号的正向传播设定BP 网络的输入层有n 个神经元，隐含层有p 个神经元,输出层有q 个神经元，输入层与隐层之间的权值为 ki ν，隐层与输出层之间的权值为 jk ω。
隐层的传递函数为f 1(·)，输出层的传递函数为f 2(·)，则隐层节点的输出为10()1,2,....n k ki i i z f x k ν===∑输出层节点的输出为：20()1,2,....q j jk k k y f z j ω===∑至此BP 网络就完成了n 维空间向量对m 维空间的近似映射。
神经元网络的建模和分析方法
神经元网络的建模和分析方法神经元网络是神经系统信息传递的基本单位，在神经科学和人工智能领域扮演着重要的角色。
神经元网络的建模和分析方法，是研究神经元网络行为和功能的关键。
本文将从神经元网络模型的建立、仿真和分析三个方面，探讨神经元网络的建模和分析方法。
一、神经元网络模型的建立神经元网络模型的建立是神经元网络分析的基础。
目前有多种不同的神经元网络模型，如McCulloch-Pitts模型、Hopfield网络模型、Hodgkin-Huxley模型等。
这些模型在神经元网络的建立方面各有特点，可以根据实验的需要选择适合的模型。
McCulloch-Pitts模型是神经元网络模型中最简单和最早的模型。
该模型假设神经元有两种状态：激活和不激活。
神经元可以接受来自其他神经元的输入信号，并根据输入信号的累积量来判断是否激活。
这个模型可以很好地模拟二进制信号的传递和处理，但不太适合模拟复杂的生物神经网络。
Hopfield网络模型是一种常见的神经元网络模型，可以用于模拟自组织学习和关联记忆。
这个模型将神经元看作是一种具有二元状态的逻辑元件，神经元之间通过连接表示它们之间的相互作用。
这个模型可以发现网络中的稳态点，并且有能力保持这些稳态点。
Hodgkin-Huxley模型是一种复杂的生物神经元模型，可以用来研究神经元活动的细节。
该模型考虑了神经元膜电位、离子通道和动作电位等生物参数，可以准确地描述神经元突触和动作电位等现象。
二、神经元网络的仿真现实中的神经元网络具有复杂性和多变性，很难进行直接观测和实验，因此仿真是研究神经元网络的重要手段。
神经元网络的仿真可以分为两类：离线仿真和在线仿真。
离线仿真是一种离线计算的方法，通过输入初始条件，通过数值模拟的方法计算神经元网络的行为，从而得出神经元网络的演化规律和稳定状态，用于研究神经元网络的变化特性和行为模式。
离线仿真通常需要使用计算机程序，如MATLAB和NEURON。
在线仿真是一种实时仿真的方法，可以模拟神经元网络的实时行为。
基于人工神经网络的研究生课程评价模型
基于人工神经网络的研究生课程评价模型在研究生网上课程评价系统收集的大量数据基础上,构建了一种基于人工神经网络的多指标课程评价模型,并将网上调查的结果以连接权的方式赋予该评价模型进行训练。
通过实际评价数据的验证,该模型能够准确地按照实际评价的过程进行工作。
标签：评价模型;人工神经网络;课程评价一引言目前,我国高等教育面临着培养大批创新人才和为国家自主创新做出更大贡献两大任务,对研究生教育已经从注重培养数量转变为注重培养质量。
研究生的课程教学过程,是研究生培养质量控制中一个重要环节,因此对于研究生课程教学质量的评估,也成为提高培养质量的重要课题之一。
然而,对研究生课程教学质量进行评价,是一项复杂的系统工程。
在课程评价中涉及的因素较多,在评价中通常采用的问卷调查,由于指标和权重的确定带有很大的主观性,调查对象的反馈也存在部分无效信息或噪聲数据,因此并不能完全客观地反映课程教学水平的高低。
随着研究生培养工作的不断发展,在课程调查方面已经积累了大量原始数据。
通过数据挖掘技术,利用已经存在的大量研究生培养和课程调查数据,将其转换成有用的信息和知识,建立一个完善的研究生课程评价体系和课程评价模型,能够为课程评价提供高效客观的结论,并以此为参考,不断提高研究生的课程教学质量和培养质量。
本文试图在构建研究生课程评价体系的基础上,基于数据挖掘技术,通过数据分析和机器学习,提出一种基于人工神经网络的多指标综合评价模型。
该评价模型不仅可以模拟调查者对课程进行评价,而且还具有很强的容错能力,非常适合大规模的评价系统。
人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN)是近年发展起来的一门处理复杂系统的理论,其特有的信息处理能力和独到的解算能力在很多方面都呈现出广阔的应用前景。
ANN主要解决数据挖掘的分类和回归任务,它基于并行处理的机制,从结构上对人类的思维过程进行模拟,从而能实现人类思维的某些功能,如学习、逻辑推想、联想记忆和自组织等[1]。
深入浅出神经网络学会神经网络的建模方法
深入浅出神经网络学会神经网络的建模方法现在人工智能（AI）已成为计算机科学领域里最为热门的技术之一。
作为AI的核心技术之一，神经网络被认为是一种能够模拟人脑学习和处理信息的框架，可以实现各类智能应用。
因此，了解神经网络的建模方法也变得越来越重要。
本文将从浅出和深入两个方面，为大家介绍神经网络的建模方法，旨在帮助初学者系统入门神经网络。
浅出神经网络的建模方法神经网络被广泛应用于各种各样的问题和领域，如图像识别、语音识别、自然语言处理以及金融预测等。
这里我们将从三个方面讲解神经网络的建模方法：1. 神经网络的基本结构神经网络是一种计算机算法，它可以拟合输入与输出之间的函数映射关系。
它们通常由许多节点组成，这些节点被称为神经元。
神经元被组织成层，每层之间都有连接。
每个连接都有权重，它表示不同节点之间的相关程度。
权重可以在神经网络训练时进行调整。
2. 前馈神经网络前馈神经网络是神经网络中最基本的一种。
在前馈神经网络中，输入数据从输入层传递到第一层隐藏层，然后从此层传递到下一个隐藏层，最终传递到输出层。
这里有一些必须要掌握的术语：- 输入层：它是神经网络的第一层，并且负责接收输入的数据。
- 隐藏层：中间层，帮助神经网络进行内部计算。
- 输出层：它是神经网络的最后一层，负责输出结果。
3. 递归神经网络递归神经网络是在序列（如语音和文本）建模时使用的一种类型的神经网络。
它们通过将输出值继续传递回到网络的输入端来构建时间相关的模型。
递归神经网络在自然语言处理和语音识别中很受欢迎。
这里有几个必知的术语：- 循环层：用于处理输入序列数据和在序列中保留状态信息。
- 输出层：与前馈神经网络的输出层类似，负责输出结果。
深入神经网络的建模方法建立一个神经网络模型是需要一些技巧和技术的。
下面是一些深入的神经网络建模方法：1. 搭建复杂模型在许多应用中，简单的前馈神经网络可能无法处理复杂的输入序列或多重任务，因此需要搭建更加复杂的神经网络模型。
基于BP神经网络的学生数学能力评价模型设计
基于BP神经网络的学生数学能力评价模型设计一、引言数学能力评价作为教育教学的重要手段之一，对于学生的学习效果和个性化教育具有重要的指导意义。
然而，传统的数学能力评价方法主要依靠人工评分，这种方法不仅花费时间和人力，而且容易受到主观因素的干扰。
为了提高评价的客观性和准确性，本文尝试利用BP神经网络构建一种学生数学能力评价模型。
二、BP神经网络简介BP神经网络，即反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network），是一种监督式学习的神经网络，具有学习速度快、模型复杂度可调、适合处理非线性问题等优点。
在数学能力评价中，可以利用BP神经网络从海量数据中提取出关键特征，建立起学生数学能力的评价模型。
三、学生数学能力评价模型设计1.数据预处理首先，需要收集大量的学生数学成绩数据，同时考虑到学生的个人差异，还需收集与学生数学能力相关的学生信息，如性别、年龄、家庭环境等。
然后，对收集到的数据进行清洗和整理，去除异常值和缺失值。
此外，还需对数据进行归一化处理，以消除不同特征之间的量纲差异。
2.BP神经网络模型构建BP神经网络由输入层、隐藏层和输出层组成。
输入层的节点数量取决于收集到的学生信息特征数，隐藏层的节点数量可根据实际需求进行调整，输出层的节点数量等于评价体系中的划分等级。
参数初始化可采用随机值，并对网络权值进行更新调整，直到达到预定的误差阈值或训练次数。
3.模型训练与优化将数据集划分为训练集和测试集，利用训练集进行模型的训练和优化。
训练过程中，通过反向传播算法计算输出层与隐藏层之间的误差，并根据误差进行权重的调整。
为了防止过拟合，可以设置合适的正则化参数。
训练完成后，使用测试集对模型进行性能评估。
4.模型应用与评价利用已训练好的BP神经网络模型，输入学生的数学成绩和相关信息，便可以得到对该学生数学能力评价的结果。
通过模型的输出，可以客观地评价学生的数学能力水平，为学生提供个性化的教育和指导，同时为教师提供有针对性的教学建议。
神经元网络建模的主要方法
神经元网络建模的主要方法神经元是神经系统中最基本的处理单元，其通过电化学信号传递信息。
神经元网络模型是对生物神经网络进行的抽象，它的建立有助于对神经网络的功能进行理解和分析。
神经元网络模型可用于计算机视觉、语音识别、预测和控制等各种应用中。
到目前为止，人们发明了许多神经元网络建模方法，以下将介绍其主要方法。
1. 阈值感知器模型阈值感知器是一种最简单的神经元网络，由美国心理学家罗森布拉特(Rosenblatt)于1957年提出的，其结构和工作原理模拟了大脑中神经元的特征。
阈值感知器是一种单层神经元网络结构，其中输入信号通过经过加权的阈值函数，产生输出信号。
它的特点是处理速度很快，适用于处理一些比较简单的模式识别问题。
然而，阈值感知器存在一个限制：只能解决线性可分问题。
2. 反向传播模型反向传播模型是一种多层前馈神经元网络，由美国学者鲍莫(Baum)于1960年代提出，并由美国学者效苏本(Effector)和皮特布鲁克(Peter Brook)于1970年代进行改进。
它包含输入层、多个隐层和输出层，各层神经元之间互相连接。
反向传播模型通过不断迭代来更新权重值，使得模型能够提高预测精度。
其优点是适用于处理非线性可分问题和大规模神经网络问题，但其训练速度较慢，容易陷入局部极值。
3. 自适应神经元模型自适应神经元模型是一种基于反馈机制的神经元网络模型，它可以自适应地改变神经元的阈值和权值，以达到更准确的预测。
自适应神经元模型是一种动态学习方法，其不需要大量的训练数据，能够快速适应新的数据。
但是，由于其节点之间的连接具有长时滞，训练和使用都需要耗费大量的计算资源。
4. 循环神经元模型循环神经元模型可以在时间序列数据上建模，具有记忆和预测的功能。
它是一种基于时间和空间的神经网络模型，其中节点之间的连接具有时间依赖性。
循环神经元模型在时间序列数据处理、自然语言处理等领域有广泛应用，但它的训练难度较大，容易出现梯度消失/爆炸问题。
神经网络评价方法
v0 v0
分段线性函数
1, v 1 f v v, 1 v 1 1, v 1
非线性函数
单极S型函数 双极S型函数
神经网络的结构及工作方式
x1 y1 y2
· · · · · ·
x1
y1 y2
· · · · · ·
x2
x2
xn a) x1
神经网络的学习
1
学习 方式
有导师学习-有监督学习
2 3
无导师学习-无监督学习
再励学习
神经网络的学习
学习算法：学习算法是指针对学习问题的明 确规则，不同的学习算法对神经元的权值调 整的表达式是不同的。 算法分类
Hebb学习算法 学习算法 随机学习算法 竞争学习算法
神经网络的学习
分 析 、计算 评价 值
综合 评价
决 策
关联矩阵法（原理性方法） 层次分析法（评价要素多层次分布） 模糊综合评判法（多评价主体）
层次分析法（AHP）
主观赋权评价法
模糊综合评判法（FCE）
多指标评价方法
灰色关联度法(GRA)
客观赋权评价法
理想点法（TOPSIS） 主成分分析法（PCA）
评价的原则与步骤
缺点
（1）最严重的问题是没能力来解释自己的推理过程和推 理依据。 （2）不能向用户提出必要的询问，而且当数据不充分的 时候，神经网络就无法进行工作。 （3）把一切问题的特征都变为数字，把一切推理都变为 数值计算，其结果势必是丢失信息。 （4）理论和学习算法还有待于进一步完善和提高。 （5）RBF 神经网络用于非线性系统建模需要解决的关键 问题是样本数据的选择。在实际工业过程中, 系统的信息 往往只能从系统运行的操作数据中分析得到, 因此如何从 系统运行的操作数据中提取系统运行状况信息, 以降低网 络对训练样本的依赖, 在实际应用中具有重要的价值。隐 层基函数的中心是在输入样本集中选取的, 这在许多情况 下难以反映出系统真正的输入输出关系, 并且初始中心点 数太多; 另外优选过程会出现数据病态现象。
基于BP神经网络的学生数学能力评价模型设计
基于BP神经网络的学生数学能力评价模型设计随着教育信息化的不断推进，对于学生能力评价的需求也越来越大。
在数学学科中，基于BP神经网络的学生数学能力评价模型被广泛应用，因为其能够基于学生历史记录，预测学生未来的数学表现，并且可以为学生提供个性化的教学和学习建议。
1. 神经网络的基本原理神经网络是模拟人类神经网络的一种计算模型，由许多个连接在一起的节点所组成。
这些节点称为神经元，每个神经元通过一个激活函数来处理输入信号，输出一个结果。
在神经网络中，有三种层次的节点：输入层、隐藏层和输出层。
输入层接收到输入信号，将其传递到下一层；输出层输出最终的结果；而隐藏层则在输入层和输出层之间进行一些计算。
BP神经网络是一种有监督的学习模型，需要输入和输出之间的对应关系。
其可以通过迭代计算权重和阈值，来最小化输出结果和目标结果之间的差异，并达到分类或回归的目标。
2. 基于BP神经网络的学生数学能力评价模型设计在数学学科中，可以通过学生历史成绩、答题速度、错误率、解题思路等信息，作为神经网络的输入数据，并将学生所得分数作为输出结果。
通过迭代训练神经网络，得到一组最优的权重和阈值，用于预测学生未来的数学表现。
在训练模型的过程中，需要注意以下几点：（1）输入数据应丰富多样，以避免模型过于简单，预测效果不佳的问题。
（2）减小误差和提高预测精度，需要在迭代过程中对权重和阈值进行适当的调整。
（3）需要对模型进行验证和评估，以确定其在实际环境中的预测能力。
3. 学生数学能力评价模型的应用基于BP神经网络的学生数学能力评价模型具有广泛的应用前景。
在教育教学方面，课程设计和教材编写可以更具针对性，以满足学生的个性化需求和不同的学习水平。
在考试评估方面，可以更准确地评估学生的数学能力，提高评估的公正性和客观性。
在教育管理方面，可以根据学生的表现情况，为学校提供科学、合理的决策和指导。
总之，基于BP神经网络的学生数学能力评价模型具有广泛的应用前景，可以帮助教育工作者更好地开展工作。
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基于神经网络的评价系统建模的一般方法
摘要针对现如今各个行业和领域都要通过一系列复杂的评价指标体系来对某些具体的方面做出适当的评价，以此得到更好的发展。
本文以人工智能中神经网络技术手段，对各种不同类型的评价模型，提出建立智能化的评价体系，构建神经网络模型的一般方法。
关键词神经网络；评价系统；BP模型
近些年，在许多行业和领域都需要使用到评价系统，如在旅游业中对旅游可持续发展能力的评价、建筑业中对建筑企业技术创新能力的评价等等。
这些实际的评价系统中评价指标体系涉及面广，层次多，量化手段复杂，单一评价指标较多，而且往往相互之间缺少可比性。
许多研究人员提出了一些传统的评价方法，如层次分析法、决策树法和模糊综合评价法等。
但是，往往实际评价结果同指标之间是一种高度的非线性关系，采用常规方法将难以对整个指标体系做出一个满意的评价结果。
而近年来得到迅速发展的神经网络的理论和方法可以比较好的解决非线性映射问题，得到一个比较满意的评价结果。
1神经网络和BP神经网络模型
虽然目前已有大量的预测算法，但人们经常选用神经网络来进行预测，这是因为神经网络还具有以下优点：良好的非线性映射逼近能力和泛化能力、强大的数据处理能力、低误差的拟合效果、灵活的预测能力、方便的参数调整控制、快速的模型建立和学习过程。
因而，现如今神经网络广泛地应用于模式识别、图像信号处理、工业过程控制、管理系统和财政金融预测等领域。
BP网络是神经网络中的一种，是目前最为广泛、最具影响的人工神经网络学习算法之一。
BP神经网络模型是单向传播的多层前馈网络，包含输入层、隐含层和输出层，同层节点之间不相连。
BP算法的学习过程由信号的正向传播与误差的逆向传播两个过程组成。
正向传播时，模式作用于输入层，经隐层处理后，传向输出层。
若输出层未能得到期望的输出，则转入误差的逆向传播阶段，将输出误差通过隐层向输入层逐层返回，并分配给各层的所有单元，作为修改各单元权值的依据。
此过程循环进行一直到网络输出的误差逐渐减少到可接受的程度或达到设定的学习次数为止。
2神经网络综合评价模型的构建
不同的评价系统有千差万别的内容，但是基于神经网络的建模的方法一般按下述步骤进行。
2.1综合评价体系的确立
各个行业中的评价模型里所遵循的评价体系都是不同的。
在利用神经网络建
模之前必须根据需要建立的评价模型的实际情况建立所需的指标体系。
为了评价的客观和科学，需要从众多的数据中选择有代表性的指标建立指标体系，所建立的指标体系要能够反映评价结果的主要方面，指标数据比较容易获取，同时在参评对象之间具有可比较性。
在指标体系中必须根据实际需要把指标细化为一级指标、二级指标、三级指标和四级指标等。
如在建筑企业技术创新能力评价的指标体系中，通过对影响建筑企业技术创新能力的因素进行系统分析和整合，形成了5个一级指标以及与之相关的24个二级指标。
而在高校图书馆外部满意度评价指标体系中根据需要细化成了具体的三级指标。
2.2评价指标的无量纲化处理
在确立了评价指标体系后，我们可以看到在具体的评价指标体系中，既有定量指标也有定性指标，而且各个指标没有统一的度量标准，因而难于进行比较。
因此，应用在神经网络方法进行综合评价前，应将各评价指标体系中的最高级指标无量纲化处理。
1）定量指标的无量纲化。
对于定量指标，首先将各指标值无量纲化并统一变换到[0，1]范围内，计算公式为Yi=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin）其中：Xi表示最高级指标值；Xmin表示最高级指标的最小值；Xmax表示最高级指标的最大值。
这样，变换后的指标值Yi位于[0，1]区间。
2）定性指标的量化。
对某些不能明确可测只能进行定性评价的指标，采用评价等级（好、较好、一般、较差、差）隶属度的方法确定，其方法为：设ui 为评价指标，ui相对于指标评价集A=（好、较好、一般、较差、差）的隶属度向量为：ri=（r1 r2 …r5 ）；此处隶属度向量ri采用专家调查，并通过集值统计方法来确定；在实际应用中可采用模糊数学中各种确定隶属函数的方法。
设B=（B1 B2 ...B5）T，Bj为第j级评价相对应的尺度，通过尺度集可将模糊变量的隶属度向量综合为一个标量，实际上：V=riB即为定性评价指标在给定尺度B下的量化值。
2.3神经网络模型的确立
1）网络层数的确定。
网络模型结构的选择是一项十分重要的工作，选择得好，可以减少网络自主学习次数，提高成功率和学习精度。
根据神经网络的研究得知，神经网络的隐层的层数越多，它的学习速度就越慢，且由Kosmogorov定理知道，在合理的结构和恰当的权值条件下，3层BP神经网络可以逼近任意的连续函数。
所以一般评价模型的层数确定为三层，即一个输入层、一个隐层和一个输出层。
2）输入与输出的设计。
输入层神经元个数由指标体系中最高级指标个数决定。
如上述的建筑企业技术创新能力评价指标体系中有24个二级指标，因此输入层设置为24个神经元，分别对应经过无量纲化的二级综合指标。
输出层一般
就是一个单元，即最后的评价结果。
3）隐含层神经元个数的确定。
隐含层神经元的个数选择较为灵活，没有确定性的理论指导，而选择是否合适将会影响训练的精度和速度。
对于这种多输入单输出的前向网络，根据经验，隐含层神经元个数一般大于输入层神经元个数。
神经元个数太少，网络逼近效果差并且不容易收敛，有时还会出现振荡；增加神经元个数固然能改善对已有离散点集的逼近效果，但神经元个数的增加必然导致训练速度减慢。
因此，隐含层神经元个数的选择要根据实际评价模型所处行业领域中的经验公式得出，如建筑企业技术创新能力评价模型中隐层神经元个数取32时，逼近效果最佳。
而高校图书馆外部满意度评价模型中的隐层神经元个数取7。
3神经网络综合评价模型的实现
利用高性能的数值计算可视化软件MATLAB的神经网络工具箱可以方便地建立仿真模型。
把采集到的数据分成两批，一批数据作为训练模型的样本，另一批数据用于检验模型。
利用上述方法建立的实际评价模型，通过对测试结果的验证，一般会发现专家评价数据与神经网络系统的辨识值很接近。
基于神经网络建立的评价模型，应用到实际中得到的评价结果都比较满意，测试结果与专家评价的结果比较接近。
4结论
基于BP神经网络所建立的各种评价模型最显著的优点是评价过程客观、评价结果准确，克服了专家在评价过程中的主观因素，具有广泛的适用前景和推广价值。
神经网络是一门新兴的交叉性学科，在利用该模型和方法解决实际综合评价问题时，除了选择合适的模型复杂度，还要注意对训练样本数量和质量的选取，同时要考虑系统的收敛速度。
参考文献
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[2]陈帆等.基于神经网络的建筑企业技术创新能力评价.科技与管理.2008,5.
[3]唐幼纯,等.神经网络在旅游可持续发展能力评价中的应用.计算机工程与设计.2008,9.
[4]廉迎战,等.构建神经网络民营科技企业信用评价模型.商场现代化.2008,8.。