bp神经网络推导公式
时间: 2023-10-07 08:09:44 浏览: 161
BP神经网络推导
BP神经网络的推导公式是基于反向传播算法的。首先,我们需要定义代价函数,通常使用平方误差函数作为代价函数。然后,通过梯度下降算法来最小化代价函数,从而求得最优的权重和偏置值。具体推导过程如下:
1. 前向传播:
a. 输入层:将输入样本数据传递给第一个隐藏层;
b. 隐藏层:根据输入数据和权重、偏置值进行加权求和,并通过激活函数(如Sigmoid函数)进行非线性映射;
c. 输出层:将隐藏层的输出数据传递给输出层,并使用输出层的激活函数(如Sigmoid函数或线性函数)进行非线性映射。
2. 反向传播:
a. 计算输出层的误差:根据代价函数对输出层的输出值进行求导,得到输出层的误差;
b. 传播误差至隐藏层:根据输出层的误差以及权重值,逐层反向计算隐藏层的误差;
c. 更新权重和偏置值:根据误差和梯度下降算法,更新权重和偏置值。
推导公式具体如下:
1. 计算输出层的误差:
δL = (aL - y) * f'(zL)
其中,δL表示输出层的误差,aL表示输出层的输出值,y表示样本的真实值,f'表示输出层激活函数的导数,zL表示输出层的加权求和值。
2. 传播误差至隐藏层:
δl = (W(l+1) * δ(l+1)) ⊙ f'(zl)
其中,δl表示第l层隐藏层的误差,W(l+1)表示第l+1层到第l层的权重矩阵,⊙表示元素级别的乘法,f'表示隐藏层激活函数的导数,zl表示第l层的加权求和值。
3. 更新权重和偏置值:
ΔW(l) = α * δ(l+1) * a(l)^T
Δb(l) = α * δ(l+1)
其中,ΔW(l)表示第l层到第l+1层的权重矩阵的更新值,Δb(l)表示第l层到第l+1层的偏置值的更新值,α表示学习率,a(l)表示第l层的输出值。
以上就是BP神经网络的推导公式。
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