参照outputOutput = w2'*hiddenOutput+b2; outputOutput = ActivationFunction(outputoutput);写hidden(j,:) = hiddenOutput(j,:) =
时间: 2024-09-10 15:30:02 浏览: 33
这段代码中涉及到的是神经网络的前向传播阶段。`hidden(j,:)` 表示当前隐藏层中第 `j` 个神经元的线性组合结果,它是通过将输入特征向量乘以权重矩阵 `wl` 的对应列,再加上偏置项 `bl` 得到的。这个表达式可以写作:
```matlab
hidden(j,:) = wl(:,j)' * input(:,m) + bl(j);
```
其中 `input(:,m)` 表示训练样本的第 `m` 个特征向量,`wl(:,j)` 是权重矩阵的第 `j` 列。
接下来,`hiddenOutput(j,:)` 是对 `hidden(j,:)` 应用激活函数后的结果。激活函数通常用于引入非线性,常见的激活函数有 sigmoid、ReLU 等,例如如果是 sigmoid 激活函数:
```matlab
hiddenOutput(j,:) = ActivationFunction(hidden(j,:));
```
这里 `ActivationFunction` 可能是指像 `sigmoid` 或 `relu` 函数,它会根据隐藏层的输入值计算出非线性的输出值。
举个例子,如果使用 Sigmoid 函数,`hiddenOutput(j,:)` 就会计算为 `(1 / (1 + exp(-hidden(j,:))))`。
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d = 3 # 输入节点个数 l = 1 # 输出节点个数 q = 2 * d + 1隐藏层公式改成ReLU怎么改
将原来的隐藏层公式修改为 ReLU 函数同样可以直接在原有代码基础上进行修改,只需要将原来的激活函数 `sigmoid` 替换为 `relu` 即可。具体修改如下:
```python
import numpy as np
def relu(x):
return np.maximum(0, x)
class BPNeuralNetwork:
def __init__(self, input_nodes, output_nodes, hidden_nodes):
self.input_nodes = input_nodes
self.output_nodes = output_nodes
self.hidden_nodes = hidden_nodes
self.w1 = np.random.randn(self.input_nodes, self.hidden_nodes)
self.b1 = np.zeros((1, self.hidden_nodes))
self.w2 = np.random.randn(self.hidden_nodes, self.output_nodes)
self.b2 = np.zeros((1, self.output_nodes))
def forward(self, X):
self.z1 = np.dot(X, self.w1) + self.b1
self.a1 = relu(self.z1) # 将 sigmoid 替换为 relu
self.z2 = np.dot(self.a1, self.w2) + self.b2
self.y_hat = self.z2
def backward(self, X, y, learning_rate=0.1):
m = X.shape[0]
delta_y_hat = self.y_hat - y
delta_z2 = delta_y_hat
delta_w2 = np.dot(self.a1.T, delta_z2)
delta_b2 = np.sum(delta_z2, axis=0, keepdims=True)
delta_a1 = np.dot(delta_z2, self.w2.T)
delta_z1 = delta_a1 * np.where(self.z1 > 0, 1, 0) # 使用 ReLU 的导数
delta_w1 = np.dot(X.T, delta_z1)
delta_b1 = np.sum(delta_z1, axis=0)
self.w2 -= learning_rate * delta_w2 / m
self.b2 -= learning_rate * delta_b2 / m
self.w1 -= learning_rate * delta_w1 / m
self.b1 -= learning_rate * delta_b1 / m
def train(self, X, y, epochs=1000, learning_rate=0.1):
for i in range(epochs):
self.forward(X)
self.backward(X, y, learning_rate)
loss = np.mean(np.square(self.y_hat - y))
if i % 100 == 0:
print(f"epoch {i}, loss {loss}")
```
在这里,将 `relu` 函数作为隐藏层的激活函数,使用了 `np.where` 函数实现了其导数。
简化function error = fitness(x) %该函数用来计算适应度值 load data inputnum hiddennum outputnum net inputn outputn inputn_test outputps output_test %提取 w1=x(1:inputnum*hiddennum);%取到输入层与隐含层连接的权值 B1=x(inputnum*hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum);%隐含层神经元阈值 w2=x(inputnum*hiddennum+hiddennum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum);%取到隐含层与输出层连接的权值 B2=x(inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+1:inputnum*hiddennum+hiddennum+hiddennum*outputnum+outputnum);%输出层神经元阈值 net.trainParam.showWindow=0; %隐藏仿真界面 %网络权值赋值 net.iw{1,1}=reshape(w1,hiddennum,inputnum);%将w1由1行inputnum*hiddennum列转为hiddennum行inputnum列的二维矩阵 net.lw{2,1}=reshape(w2,outputnum,hiddennum);%更改矩阵的保存格式 net.b{1}=reshape(B1,hiddennum,1);%1行hiddennum列,为隐含层的神经元阈值 net.b{2}=reshape(B2,outputnum,1); %网络训练 net=train(net,inputn,outputn); an=sim(net,inputn_test); test_simu=mapminmax('reverse',an,outputps); error=mse(output_test,test_simu);
这段代码是一个用来计算神经网络适应度值的函数。其中涉及到了一些神经网络的基本概念,比如输入层、隐含层、输出层、权值、阈值等。该函数的输入参数是一组权值和阈值,其中包括输入层与隐含层连接的权值、隐含层神经元阈值、隐含层与输出层连接的权值以及输出层神经元阈值。函数主要的操作是将权值和阈值按照一定的格式提取出来,并赋值给一个神经网络模型中对应的参数。然后利用提供的训练数据对神经网络进行训练,得到训练后的网络模型。最后利用测试数据对训练后的神经网络进行测试,并计算预测结果与真实结果之间的均方误差,作为该组权值和阈值的适应度值。
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