请帮我写一个python代码实现BP神经网络多维数据输入预测多维数据输出

时间: 2023-12-28 22:05:33 浏览: 139
好的,以下是一个简单的BP神经网络多维数据输入预测多维数据输出的Python代码: ```python import numpy as np class BPNeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size self.W1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size) self.b1 = np.random.randn(self.hidden_size) self.W2 = np.random.randn(self.hidden_size, self.output_size) self.b2 = np.random.randn(self.output_size) def sigmoid(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def forward(self, X): self.z1 = np.dot(X, self.W1) + self.b1 self.a1 = self.sigmoid(self.z1) self.z2 = np.dot(self.a1, self.W2) + self.b2 self.a2 = self.sigmoid(self.z2) return self.a2 def sigmoid_derivative(self, x): return x * (1 - x) def backpropagation(self, X, y, output): delta3 = output - y delta2 = np.dot(delta3, self.W2.T) * self.sigmoid_derivative(self.a1) dW2 = np.dot(self.a1.T, delta3) db2 = np.sum(delta3, axis=0) dW1 = np.dot(X.T, delta2) db1 = np.sum(delta2, axis=0) self.W2 -= 0.1 * dW2 self.b2 -= 0.1 * db2 self.W1 -= 0.1 * dW1 self.b1 -= 0.1 * db1 def train(self, X, y): output = self.forward(X) self.backpropagation(X, y, output) def predict(self, X): output = self.forward(X) return output ``` 这个类中包含了BP神经网络的基本结构和训练过程。其中,`__init__` 方法中初始化了输入层、隐藏层和输出层的大小,并随机初始化了权重和偏置。`forward` 方法中完成了前向传播的计算过程。`backpropagation` 方法中完成了反向传播的计算过程,并更新了权重和偏置。`train` 方法中对输入数据进行训练。`predict` 方法中对输入数据进行预测。 下面是一个简单的使用示例: ```python import numpy as np # 生成训练数据 X = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]]) y = np.array([[0], [1], [1], [0]]) # 创建BP神经网络 nn = BPNeuralNetwork(input_size=2, hidden_size=3, output_size=1) # 训练神经网络 for i in range(10000): nn.train(X, y) # 预测输出 print(nn.predict(X)) ``` 这个示例中,我们生成了一个X和y的训练数据集,并创建了一个包含2个输入神经元、3个隐藏神经元和1个输出神经元的BP神经网络。然后,我们对这个神经网络进行10000次训练,并对训练数据进行预测输出。
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