cpp/NeuralNetwork.h at main · Sirius-Peng/cpp · GitHub

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
#ifndef NEURALNETWORK_H
#define NEURALNETWORK_H

#include <string>
#include <vector>

// 简单的前馈神经网络类，用于一维回归
class NeuralNetwork {
public:
    // hiddenLayers: 隐藏层结构，每个元素表示该层神经元数量
    // learningRate: 学习率
    NeuralNetwork(const std::vector<int>& hiddenLayers, double learningRate);

    // 从文件加载数据（每行两个浮点数，tab或空格分隔）
    bool loadData(const std::string& filename);
    // 训练网络
    void train(int epochs);
    // 预测输出
    double predict(double x) const;
    // 输出网络参数
    void printParameters() const;

private:
    // 归一化与反归一化
    double normalize(double value, double minVal, double maxVal) const;
    double denormalize(double value, double minVal, double maxVal) const;

    // 训练数据
    std::vector<std::vector<double> > data;
    // 权重与偏置
    std::vector<std::vector<std::vector<double> > > weights;
    std::vector<std::vector<double> > biases;
    // 网络结构（含输入与输出层）
    std::vector<int> layers;
    double learningRate;

    // 归一化所需的最大最小值
    double xMin;
    double xMax;
    double yMin;
    double yMax;

    // 激活函数与导数
    double activate(double x) const;
    double activateDerivative(double y) const;
};

#endif