人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種類似于人類神經(jīng)系統(tǒng)的信息處理技術(shù)，可以視為一種功能強大、應(yīng)用廣泛的機器學(xué)習(xí)算法，廣泛應(yīng)用于實現(xiàn)分類、聚類、擬合、預(yù)測、壓縮等功能，在高校研究和工程實踐中均有應(yīng)用。它模仿生物神經(jīng)元的工作過程，建立起了一套用于處理計算問題的數(shù)學(xué)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了興起——低潮——復(fù)興的過程，20世紀80年代后人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展十分迅速，其中應(yīng)用最廣的是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。此外，還有徑向基網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、反饋網(wǎng)絡(luò)等其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形式，分別適用于不同的場合。
　　
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種網(wǎng)絡(luò)模型，它的具體使用必須依賴某種實現(xiàn)方式。部分反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以使用電子電路來實現(xiàn)，但更通用的實現(xiàn)方法是利用計算機編程語言。MATLAB就是一個非常好的選擇，利用它可以方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。MATLAB是美國MathWorks公司推出的科學(xué)計算軟件，在科研和工程實踐中獲得了廣泛的應(yīng)用。MATLAB編程形式自由，可以方便地實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，且自帶了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，用戶直接調(diào)用工具箱中的函數(shù)，即可使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型解決實際問題。
　　
　　目前國內(nèi)有一些介紹MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的書，但是隨著MATLAB版本的更新，工具箱中函數(shù)不斷變化，整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)調(diào)整，市面上的書卻沒有跟上變化，與實際需求脫節(jié)。編寫本書的目的，便是為了讓讀者了解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最新發(fā)展進程，并學(xué)會在最新的MATLAB版本中實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱來解決實際問題。
　　
　　本書是一本神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理與實踐相結(jié)合的書，涵蓋了大部分主流的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。它盡量以淺顯易懂的語言講解，讓讀者能理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，并學(xué)會在MATLAB中實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。MATLAB版本逐年更新，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱中函數(shù)的結(jié)構(gòu)安排已經(jīng)改變，本書使用最新的MATLAB版本，使讀者掌握應(yīng)用工具箱解決實際問題的能力。本書講解時附帶了大量實例，對于簡單的例子，本書除了使用工具箱函數(shù)外，還用手算的方式給出了自己的實現(xiàn)，便于讀者理解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體實現(xiàn)細節(jié)。

　　本書特色
　　
　　1. 提供配套教學(xué)視頻，高效、直觀
　　為了便于讀者高效、直觀地學(xué)習(xí)本書中的內(nèi)容，作者對每章的重點內(nèi)容都特意制作了教學(xué)視頻，這些視頻和本書的實例源文件一起收錄于配書光盤中。
　　
　　2．軟件版本較新，函數(shù)較新
　　MATLAB每年更新兩次，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱也隨之更新?lián)Q代，許多舊的函數(shù)已經(jīng)廢棄不用，同時又有新的函數(shù)補充進來。已經(jīng)出版的圖書和網(wǎng)上的很多資料是舊版本的工具箱。本書基于MATLAB R2011b，介紹了新版本下的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱的使用方法。
　　
　　3．內(nèi)容全面，重點突出
　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以分為不同種類，本書內(nèi)容涵蓋從最簡單的感知器到復(fù)雜的自組織競爭網(wǎng)絡(luò)等類型的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對其原理進行了全面的介紹。在實際應(yīng)用中，大部分場合使用的網(wǎng)絡(luò)都是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（多層感知器），而部分生僻的網(wǎng)絡(luò)則在MATLAB中沒有對應(yīng)的工具箱函數(shù)。本書結(jié)合實用性，對常用的網(wǎng)絡(luò)進行了重點講解。
　　
　　4．實例豐富，貼近實際
　　本書提供了大量的實例，每個例子都經(jīng)過精挑細選，有很強的針對性。在實戰(zhàn)篇中還提供了多個貼近工程實踐的案例，便于讀者了解實際應(yīng)用。
　　
　　5．循序漸進，先易后難，由淺入深
　　本書先介紹MATLAB編程基礎(chǔ)，然后介紹神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其工具箱函數(shù)。對每一種網(wǎng)絡(luò)在三個層次上用實例講解：介紹工具箱函數(shù)時用簡單的實例，讓讀者了解函數(shù)的調(diào)用規(guī)則；在每章最后一節(jié)給出幾個復(fù)雜一些的應(yīng)用實例，并且用手算的方式給出網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計算流程，讓讀者理解網(wǎng)絡(luò)的運行規(guī)則；在本書的最后一章列舉了若干個具體的應(yīng)用案例，重點講解如何對實際問題進行抽象，再選取恰當(dāng)?shù)纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)解決該問題。
　　
　　6．語言通俗，講解詳細，圖文并茂
　　本書在講解上力求詳細，在原理分析上力求通俗易懂，且在一些簡單的實例演示中，用純MATLAB編程實現(xiàn)了部分簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，有利于加深讀者對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理解。為了增加可讀性，本書給出了大量的代碼及其實際運行生成的效果圖。書中的代碼力求完整，注釋豐富，使讀者一目了然。配書光盤中詳細列出了書中的函數(shù)和腳本文件，方便讀者運行、調(diào)試。
　　
　　7．給出了大量的閱讀和經(jīng)驗點撥
　　本書講解時給出了大量需要讀者注意的關(guān)鍵知識點和經(jīng)驗點撥，并在單獨的模塊中用不同的字體呈現(xiàn)出來，便于提醒讀者注意，加深讀者的印象。
　　
　　8．提供“在線交流，有問必答”網(wǎng)絡(luò)互動答疑服務(wù)
　　國內(nèi)最大的MATLABandSimulink技術(shù)交流平臺——MATLAB中文論壇（www.iLoveMatlab.cn）聯(lián)合本書作者和編輯，一起為您提供與本書相關(guān)的問題解答和MATLAB技術(shù)支持服務(wù)，讓您獲得最佳的閱讀體驗。具體參與方式請詳細閱讀本書封底的說明。本書“有問必答”交流板塊網(wǎng)址：www.iLoveMatlab.cn/forum-222-1.html。

　　本書主要內(nèi)容
　　第1篇 入門篇（第1～第3章）
　　第1章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述。主要介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域、網(wǎng)絡(luò)模型原理及訓(xùn)練方式。
　　第2章 MATLAB快速入門。截至本書完稿，MATLAB的最新版本為MATLAB R2011b。這一章介紹了MATLAB的集成開發(fā)環(huán)境，使讀者可以迅速上手。MATLAB語言簡單易學(xué)，這一章從數(shù)據(jù)類型、流程控制、運算符、M文件編輯器等角度概述了MATLAB的特點。通過這一章的學(xué)習(xí)，讀者可以利用MATLAB編寫簡單的程序。
　　第3章 MATLAB函數(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱。MATLAB具有豐富的內(nèi)置函數(shù)。這一章給出了30個常用的函數(shù)的使用方法，并簡要介紹了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱。
　　第2篇 原理篇（第4～第11章）
　　第4章 單層感知器。單層感知器是最簡單的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，盡管其功能可以通過其他復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，但依然有極佳的理論學(xué)習(xí)價值。
　　第5章 線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又稱Adaline，能解決線性可分的問題。對于線性不可分的問題，可使用其他網(wǎng)絡(luò)模型，或者使用Adaline的變形形式。
　　第6章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。BP網(wǎng)絡(luò)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論中最精華的部分，也是實際應(yīng)用中最常見的網(wǎng)絡(luò)，它引入了誤差反向傳播算法，是一種多層前向網(wǎng)絡(luò)。
　　第7章 徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)。徑向基網(wǎng)絡(luò)是一種三層前向網(wǎng)絡(luò)，具有極強的非線性映射能力，且收斂速度明顯快于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這一章包含普通的徑向基網(wǎng)絡(luò)和廣義回歸網(wǎng)絡(luò)、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　第8章 自組織競爭神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)往往使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法，用于解決聚類問題。其網(wǎng)絡(luò)模型中包含競爭網(wǎng)絡(luò)層，使用了競爭學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。
　　第9章 反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是與前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相對的一種網(wǎng)絡(luò)形式，輸出端的信息以反饋的形式返回到輸入端構(gòu)成輸入的一部分。適用于聯(lián)想記憶、數(shù)據(jù)預(yù)測等 場合。
　　第10章 隨機神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。隨機網(wǎng)絡(luò)主要指Boltzmann機，其原理實際上與模擬退火算法相同。模擬退火算法是一種模擬退火過程的最優(yōu)化算法，可用于求解函數(shù)極值。
　　第11章 用GUI設(shè)計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。MATLAB提供了可視化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具nntool和nctool（分類聚類工具）、nftool（擬合工具）、nprtool（模式識別工具）、ntstool（時間序列工具）。
　　第3篇 實戰(zhàn)篇（第12、第13章）
　　第12章 Simulink。Simulink是MATLAB軟件提供的一個可視化仿真工具，用戶可以在Simulink中通過簡單的鼠標操作實現(xiàn)一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
　　第13章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例。這一章給出了7個具體的應(yīng)用實例，涉及BP網(wǎng)絡(luò)、徑向基網(wǎng)絡(luò)、反饋網(wǎng)絡(luò)、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，解決了圖像、工業(yè)、金融、體育等領(lǐng)域的不同問題。

　　適合閱讀本書的讀者
　　* 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初學(xué)人員和提高者；
　　* 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或機器學(xué)習(xí)算法的研究者；
　　* MATLAB進階學(xué)習(xí)者；
　　* 高等學(xué)校相關(guān)課程的學(xué)生；
　　* MATLAB愛好者和研究人員。

　　本書作者
　　本書由陳明主筆編寫。其他參與編寫和資料整理的人員有武冬、郅曉娜、孫美芹、衛(wèi)麗行、尹翠翠、蔡繼文、陳曉宇、遲劍、鄧薇、郭利魁、金貞姬、李敬才、李萍、劉敬、陳慧、劉艷飛、呂博、全哲、佘勇、宋學(xué)江、王浩、王康。
　　
　　閱讀本書的過程中，若發(fā)現(xiàn)本書有任何錯漏或者對書中內(nèi)容有任何疑問，您都可以通過電子郵件和我們?nèi)〉寐?lián)系。電子郵箱地址：bookservice2008@163.com。
　　
　　編著者