BP神经网络(Python代码实现)不使用pytorch

时间: 2024-02-01 13:04:25 浏览: 29
你可以使用NumPy库来实现一个简单的反向传播神经网络(BP神经网络)的Python代码。下面是一个基本的代码示例: ```python import numpy as np # 定义激活函数sigmoid def sigmoid(x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) # 定义激活函数sigmoid的导数,用于反向传播 def sigmoid_derivative(x): return x * (1 - x) # 定义BP神经网络类 class NeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size # 初始化权重和偏置 self.weights1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size) self.bias1 = np.zeros((1, self.hidden_size)) self.weights2 = np.random.randn(self.hidden_size, self.output_size) self.bias2 = np.zeros((1, self.output_size)) def forward(self, X): # 前向传播 self.z1 = np.dot(X, self.weights1) + self.bias1 self.a1 = sigmoid(self.z1) self.z2 = np.dot(self.a1, self.weights2) + self.bias2 self.a2 = sigmoid(self.z2) return self.a2 def backward(self, X, y, output): # 反向传播 self.error = y - output self.delta2 = self.error * sigmoid_derivative(output) self.error_hidden = np.dot(self.delta2, self.weights2.T) self.delta1 = self.error_hidden * sigmoid_derivative(self.a1) # 更新权重和偏置 self.weights2 += np.dot(self.a1.T, self.delta2) self.bias2 += np.sum(self.delta2, axis=0, keepdims=True) self.weights1 += np.dot(X.T, self.delta1) self.bias1 += np.sum(self.delta1, axis=0) def train(self, X, y, epochs): for epoch in range(epochs): # 前向传播 output = self.forward(X) # 反向传播 self.backward(X, y, output) def predict(self, X): # 预测 return self.forward(X) # 创建训练数据集 X = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]]) y = np.array([[0], [1], [1], [0]]) # 创建BP神经网络对象 nn = NeuralNetwork(input_size=2, hidden_size=3, output_size=1) # 训练BP神经网络 nn.train(X, y, epochs=10000) # 预测新样本 new_X = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]]) predictions = nn.predict(new_X) print(predictions) ``` 这段代码实现了一个简单的逻辑门XOR的BP神经网络。它使用了NumPy库来进行矩阵运算和数学函数计算。你可以根据自己的需要修改网络结构、训练数据和训练参数。希望能对你有所帮助!

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