神經網絡收斂我有包含三個自變量的原始數據:溫度、應力和蠕變應變以及一個因變量:蠕變速率(見下圖)。 一位同事正在做一些 FEM,他需要能夠獲取圖中點之間的值,因此我使用 JMP 中的神經平台為他獲取這些值。

這非常有效,我在神經模型的預測和數據之間得到了很好的一致性。 我嘗試了幾種在隱藏層中具有不同數量節點的模型。 (我沒有 JMP PRO,所以只能使用 1 層。)
為了決定使用哪個模型(例如節點數 N),我生成了一個 R2 和 RMSE 作為模型中節點數的函數的圖。 我預計對於訓練集,R2 曲線會上升,而 RMSE 曲線會單調下降(帶有一些隨機噪聲)。 對於驗證集,我預計 R2 會上升,而 RSME 曲線會下降,直到某個 N 值,此時驗證曲線的趨勢將反轉。 這將是模型開始過度擬合訓練數據的點,因此驗證數據的性能會下降。
我得到的是這樣的:

最初,趨勢與我預期的差不多,但我有一些問題:
1)在一個模型中。 10 個或更多節點,訓練集的 RMSE 系統地低於驗證集。 這已經是過度擬合的標誌了嗎?
2) 當使用超過 ca。 43 個節點(用於 RMSE)或 ca。 63 個節點(對於 R2),模型在驗證集和訓練集上的性能下降。 這是為什麼? 我唯一的想法是,這可能是數據集中的點數不足以正確訓練神經模型的問題。 總數據集由 1600 個點組成,其中我使用 2/3 用於訓練,1/3 用於驗證集。
分析回复:神經網絡收斂謝謝。 我會檢查一下。
回复:神經網絡收斂還有一點。 我編輯了我的原始帖子,因為我混淆了隱藏層的數量和隱藏節點的數量。 我的原始帖子現在可以正確閱讀,但是由於您沒有使用多層,因此可以忽略節點飽和的概念。
回复:神經網絡收斂討論隱藏單元數量的唯一參考文獻是 Principe, JC, NR 歐利亞諾和WC 列斐伏爾。 2000 年。神經和自適應系統. 紐約:威利。
我的陳述來自許多 SAS 神經網絡專家的多年經驗。 在我們關於神經網絡基礎知識的 SAS 課程之一中,我們有這張幻燈片和註釋:

回复:神經網絡收斂@Mark_Bailey @Dan_Obermiller @lwx228
感謝您的回复,我會在一個帖子中回复。
- 事實上,我使用 log10(應變率)進行建模。 所以顯示的是來自 log10(應變率)的 R2 和 RSME。 對不起,我應該提到這一點。
- 我使用保留功能來確定驗證集。 但是我將它與種子 0 和種子 123 一起使用。 我認為如果只提供一個種子,它會同時用於確定擬合的起始參數和選擇驗證集。 (指示種子 0 與不提供種子相同。)結果並沒有根本不同。 (種子為 0 的節點數量越少,似乎越分散,但總體趨勢看起來幾乎相同。)


@Dan_Obermiller :您提到經常觀察到諸如改善、惡化、再次改善神經網絡性能的趨勢。 你對此有一些參考嗎?
@lwx228 : 你說“這樣的網絡只會產生過擬合”。 這就是我期望看到的。 但我預計在過度擬合的情況下,驗證集的 RMSE 會上升,而訓練集的 RMSE 會下降。 情況似乎並非如此。 (對於 SEED=123,驗證集具有較低的 R2 和較低的 RMSE。對於大量節點。 我不明白那個...)
我添加帶有原始數據和腳本的文件。
回复:神經網絡收斂這樣的神經網絡只會產生過擬合。
使用深度學習卷積神經網絡是一個很好的方向。回复:神經網絡收斂馬克提出了非常好的問題。 您絕對應該為這些結果使用固定的驗證集。
請記住,向神經網絡添加更多節點可能會或可能不會提高預測能力。 有很多例子表明性能會提高,變得更糟,然後又會再次提高。 此外,當您添加更多層時,您可能會達到節點飽和點,這意味著添加更多層不會提高性能。
回复:神經網絡收斂您是否創建並使用了驗證數據列,或者您是否使用了平台內的保留功能?
此外,您的響應跨度超過幾個數量級。 您是否嘗試過轉換響應,例如使用 log(以 10 為底)?