人工神经网络的BP算法程序

时间: 2023-06-19 18:03:37 浏览: 94
以下是基于Python实现的BP算法程序,适用于多层前馈神经网络: ```python import numpy as np class BPNN: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size, learning_rate): # 初始化权重和偏置 self.weights1 = np.random.randn(input_size, hidden_size) self.bias1 = np.zeros((1, hidden_size)) self.weights2 = np.random.randn(hidden_size, output_size) self.bias2 = np.zeros((1, output_size)) # 设置学习率 self.learning_rate = learning_rate def sigmoid(self, x): # Sigmoid函数 return 1 / (1 + np.exp(-x)) def sigmoid_derivative(self, x): # Sigmoid函数的导数 return x * (1 - x) def feedforward(self, X): # 前向传播 self.hidden_layer = self.sigmoid(np.dot(X, self.weights1) + self.bias1) self.output_layer = self.sigmoid(np.dot(self.hidden_layer, self.weights2) + self.bias2) return self.output_layer def backpropagation(self, X, y, output): # 反向传播 self.output_error = y - output self.output_delta = self.output_error * self.sigmoid_derivative(output) self.hidden_error = np.dot(self.output_delta, self.weights2.T) self.hidden_delta = self.hidden_error * self.sigmoid_derivative(self.hidden_layer) # 更新权重和偏置 self.weights2 += self.learning_rate * np.dot(self.hidden_layer.T, self.output_delta) self.bias2 += self.learning_rate * np.sum(self.output_delta, axis=0, keepdims=True) self.weights1 += self.learning_rate * np.dot(X.T, self.hidden_delta) self.bias1 += self.learning_rate * np.sum(self.hidden_delta, axis=0) def train(self, X, y, epochs): for i in range(epochs): output = self.feedforward(X) self.backpropagation(X, y, output) def predict(self, X): return self.feedforward(X) ``` 其中,`input_size`、`hidden_size`、`output_size`分别代表输入层、隐藏层和输出层的神经元个数;`learning_rate`为学习率;`sigmoid`函数为Sigmoid激活函数;`sigmoid_derivative`为Sigmoid函数的导数;`feedforward`为前向传播函数;`backpropagation`为反向传播函数;`train`为训练函数;`predict`为预测函数。
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