def affine_forward(x, w, b): out = None # Reshape x into rows N = x.shape[0] x_row = x.reshape(N, -1) # (N,D) -1表示不知道多少列，指定行，就能算出列 = 2 * 32 * 16 * 16/2 = 8192 out = np.dot(x_row, w) + b # (N,M) 2*8192 8192*100 =>2 * 100 cache = (x, w, b) return out, cache def affine_backward(dout, cache): x, w, b = cache dx, dw, db = None, None, None dx = np.dot(dout, w.T) # (N,D) # dx维度必须跟x维度相同 dx = np.reshape(dx, x.shape) # (N,d1,...,d_k) # 转换成二维矩阵 x_row = x.reshape(x.shape[0], -1) # (N,D) dw = np.dot(x_row.T, dout) # (D,M) db = np.sum(dout, axis=0, keepdims=True) # (1,M) return dx, dw, db

这段代码实现了全连接层的反向传播。

输入$dout$为上一层的梯度，将其送入全连接层的反向传播函数中。从缓存$cache$中取出输入$x$、权重$w$和偏置$b$。

首先，计算输入梯度$dx$，通过矩阵乘法得到$dout$和权重$w$的转置$w.T$的乘积，然后将得到的二维矩阵通过reshape函数转换为与输入$x$相同的形状。这里需要注意，由于在前向传播中通过reshape函数将输入$x$转换为二维矩阵，因此在反向传播中也需要通过reshape函数将输入梯度$dx$转换为与输入$x$相同的形状。

然后，计算权重梯度$dw$，通过矩阵乘法得到输入$x$的转置$x\_row.T$和输出梯度$dout$的乘积。

最后，计算偏置梯度$db$，通过求和得到输出梯度$dout$在第0维上的和，即对于每个样本在输出梯度上的和，得到形状为(1,M)的偏置梯度$db$。

将输入梯度$dx$、权重梯度$dw$和偏置梯度$db$返回即可。

这段代码可以用于搭建全连接神经网络中的一个层的反向传播。

相关问题

def affine_forward(x, w, b): out = None # Reshape x into rows N = x.shape[0] x_row = x.reshape(N, -1) # (N,784) out = np.dot(x_row, w) + b # (N,M) cache = (x, w, b) return out, cacheshapes (40,6272) and (8192,100) not aligned: 6272 (dim 1) != 8192 (dim 0)报错

根据你提供的代码，错误可能在于你的权重矩阵和偏置项矩阵的维度不匹配。在这个具体的例子中，权重矩阵 w 的维度为 (6272, 8192)，而偏置项矩阵 b 的维度为 (100,)，这意味着你需要将偏置项矩阵 b 扩展为一个维度为 (1, 100) 的矩阵，然后将其加到 np.dot(x_row, w) 的结果上。你可以尝试以下代码：

def affine_forward(x, w, b):
    out = None
    # Reshape x into rows
    N = x.shape[0]
    x_row = x.reshape(N, -1)  # (N, 6272)
    out = np.dot(x_row, w) + b.reshape(1, -1)  # (N, 100)
    cache = (x, w, b)
    return out, cache

这应该可以解决报错问题。

def affine_forward(x, w, b): out = None N = x.shape[0] x_row = x.reshape(N, -1) out = np.dot(x_row, w) + b.reshape(1, -1) cache = (x, w, b) return out, cache，W为超参数会导致程序错误，应该如何修改

如果W是超参数，则应该在函数外部定义并传递给函数。你可以修改函数定义，使其接受额外的W参数，如下所示：

def affine_forward(x, w, b, W):
    out = None
    N = x.shape[0]
    x_row = x.reshape(N, -1)
    out = np.dot(x_row, W) + b.reshape(1, -1)
    cache = (x, W, b)
    return out, cache

在调用函数时，你需要将W作为参数传递给函数。例如：

W = np.random.randn(784, 100)
out, cache = affine_forward(x, w, b, W)

这样，你就可以在函数内部使用超参数W，而不会出现错误。