bp神经网络回归python源码

时间: 2023-11-10 22:02:51 浏览: 53
以下是一个使用BP神经网络进行回归的Python源码示例: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 定义BP神经网络类 class BPNeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): # 随机初始化权重 self.weights_ih = np.random.randn(hidden_size, input_size) self.weights_ho = np.random.randn(output_size, hidden_size) self.bias_h = np.random.randn(hidden_size, 1) self.bias_o = np.random.randn(output_size, 1) # 定义sigmoid激活函数 def sigmoid(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) # 定义前向传播函数 def forward(self, inputs): hidden = self.sigmoid(self.weights_ih @ inputs + self.bias_h) output = self.sigmoid(self.weights_ho @ hidden + self.bias_o) return output # 定义反向传播函数 def backward(self, inputs, targets, learning_rate): # 前向传播 hidden = self.sigmoid(self.weights_ih @ inputs + self.bias_h) output = self.sigmoid(self.weights_ho @ hidden + self.bias_o) # 计算误差 error = targets - output # 更新权重和偏置 gradient_output = output * (1 - output) * error gradient_hidden = hidden * (1 - hidden) * (self.weights_ho.T @ gradient_output) self.weights_ho += learning_rate * gradient_output @ hidden.T self.weights_ih += learning_rate * gradient_hidden @ inputs.T self.bias_o += learning_rate * gradient_output self.bias_h += learning_rate * gradient_hidden # 定义训练函数 def train(self, inputs, targets, epochs, learning_rate): for i in range(epochs): for j in range(len(inputs)): self.backward(inputs[j], targets[j], learning_rate) # 定义预测函数 def predict(self, inputs): return self.forward(inputs) # 示例用法 inputs = np.array([[0], [1], [2], [3], [4], [5]]) targets = np.array([[0], [1], [4], [9], [16], [25]]) # 创建BP神经网络对象 network = BPNeuralNetwork(input_size=1, hidden_size=4, output_size=1) # 训练网络 network.train(inputs, targets, epochs=10000, learning_rate=0.1) # 预测并打印结果 for input in inputs: output = network.predict(input) print(f"Input: {input}, Predicted Output: {output}") # 绘制拟合曲线 plt.plot(inputs, targets, 'ro', label='True') plt.plot(inputs, [network.predict(input) for input in inputs], label='Predicted') plt.legend() plt.show() ``` 这段代码实现了一个简单的BP神经网络进行回归的例子。首先定义了一个BPNeuralNetwork类,其中包括初始化权重、定义激活函数、前向传播函数、反向传播函数、训练函数和预测函数等方法。接下来创建了一个示例输入和目标输出,然后创建一个BP神经网络对象并对其进行训练。最后使用训练好的神经网络进行预测,并绘制出拟合曲线。

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