感知器的三个算法用Python呈现出实例,输出权重值

时间: 2024-03-26 08:37:19 浏览: 94
好的,以下是三个感知器算法的Python实现,并输出最终权重值: ## 感知器算法1 import numpy as np class Perceptron: def __init__(self, input_size, lr=1, epochs=100): self.W = np.zeros(input_size+1) self.epochs = epochs self.lr = lr def activation_fn(self, x): return 1 if x >= 0 else 0 def predict(self, x): x = np.insert(x, 0, 1) z = self.W.T.dot(x) a = self.activation_fn(z) return a def fit(self, X, d): for epoch in range(self.epochs): for i in range(d.shape[0]): x = X[i] y = self.predict(x) e = d[i] - y x = np.insert(x, 0, 1) self.W = self.W + self.lr * e * x print('Final weights:', self.W) ## 感知器算法2 class Perceptron2: def __init__(self, input_size, lr=0.1): self.W = np.random.randn(input_size+1) / np.sqrt(input_size) self.lr = lr def activation_fn(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def predict(self, x): x = np.insert(x, 0, 1) z = self.W.T.dot(x) a = self.activation_fn(z) return 1 if a >= 0.5 else 0 def fit(self, X, d): for epoch in range(100): for i in range(d.shape[0]): x = X[i] y = self.predict(x) e = d[i] - y x = np.insert(x, 0, 1) self.W = self.W + self.lr * e * x print('Final weights:', self.W) ## 感知器算法3 class Perceptron3: def __init__(self, input_size, lr=0.1): self.W = np.random.randn(input_size+1) / np.sqrt(input_size) self.lr = lr def activation_fn(self, x): return np.where(x >= 0, 1, -1) def predict(self, x): x = np.insert(x, 0, 1) z = self.W.T.dot(x) a = self.activation_fn(z) return a def fit(self, X, d): for epoch in range(100): for i in range(d.shape[0]): x = X[i] y = self.predict(x) e = d[i] - y x = np.insert(x, 0, 1) self.W = self.W + self.lr * e * x print('Final weights:', self.W) # 以下为测试代码 X = np.array([[0,0], [0,1], [1,0], [1,1]]) d = np.array([0, 0, 0, 1]) print('Perceptron 1:') p = Perceptron(2) p.fit(X, d) print('Perceptron 2:') p2 = Perceptron2(2) p2.fit(X, d) print('Perceptron 3:') p3 = Perceptron3(2) p3.fit(X, d)
阅读全文

相关推荐

doc
1. 感知器算法 感知器算法是通过训练模式的迭代和学习算法,产生线性可分的模式判别函数。感知器算法就是通过对训练模式样本集的“学习”得出判别函数的系数解。在本次实验中,我们主要是采用硬限幅函数进行分类。 感知器的训练算法如下: 设输入矢量 , 加权矢量 ,则神经元 的输出可通过下式来计算 (1) 这里对于训练结束我们判断的依据是实际输出值与理想预期值之间误差的均方值最小。定义 它的均方值记作 ,令 , 则可以推出 (2) 可证存在最佳的加权矢量 ,使 达到最小。解得 (3) 式(3)给出了求最佳加权矢量的方法,但是需要做大量的统计计算,并且需要解决高阶矩阵求逆的问题,这些都是非常困难的。于是我们给出一种递推求解的方法: 在给定初始权值后,以这种方法可以得到递推公式: (4) 用这种方法虽然可以保证求得严格的最佳解,且避开了矩阵求逆的困难,但学习过程中的每一步仍需完成大量的统计计算。 2.BP算法 由于硬限幅函数是非可微函数,不能实现多层神经网络的一种有效的LMS学习算法。而BP算法中所用到的是Sigmoid型函数,它既具有完成分类所需的非线性特性,又具有实现LMS算法所需的可微特性。采用S型函数的神经元的输入和输出之间的关系为: (5) 采用了S型函数就可将用于单神经元的LMS学习算法适当推广,得到一种适用于前向多层神经网络的有效学习算法。 我们现在研究一个采用S型函数的前向三层神经网络来说明其原理。 对于训练样本p,它的输入是N维矢量X,X= ,网络的第一,二,三层分别包括J,K,M个神经元,它的总输出是一个M维矢量,Y= ,第i层到第i+1层之间的权重系数用 来表示。可设前向三层神经网络输出各个分量的理想值是 ,i=0,1,……M-1,而这些分量的实际值是 , i=0,1,……M-1,理想值和实际值之间的误差是 。各输出误差的平方和可以表示为: (6) 现在我们希望改变网络中的各个加权系数 ,使得 尽可能的减小。为此我们可以采取最陡下降算法的公式来调整权重系数 。公式如下: 式中的 是学习的步幅,它应随学习过程而变化。 对于通用神经层,它的各个输出 与各个输入 之间的关系可以表示为: 如果设 ,则 式中的 表示s型函数。我们不难看出上式即为给输入加一个恒等于1的部分,在神经网络中也应相应的加一个节点,而且这个节点的权系数就是这一层网络的阈值。经推倒可得权系数调整的递推公式如下: (7) 对输出层: 对隐含层: 现对于三层神经网络有 l=3时(输出层) l=2时(隐含层) l=1时(第一层) 其中: 可见,这一算法的计算过程是先计算第三层(即输出层)的各项“误差分量” ,然 后用 计算第二层(隐含层)的“等效误差分量” ,最后再用 计算第一层(隐含层)的“等效误差分量”

大家在看

recommend-type

chessClock:一个简单的Arduino Chess Clock,带有3个按钮和LCD 240X320屏幕

弗洛伊斯国际象棋时钟 一个带有3个按钮和240X320 LCD屏幕的简单Arduino国际象棋时钟 这是隔离期间开发的一个简单的棋钟项目。主要灵感来自@naldin的 。我更改了他的代码,所以我只能使用三个按钮(暂停,黑白)来选择国际象棋比赛中最常用的时间设置,并在LCD屏幕上显示小时数。该项目目前处于停滞状态,因为我使用的Arduino Nano已损坏,我找不到新的。尽管项目运行正常,但您只需要正确地将LCD屏幕连接到相应的SPI引脚,并将按钮连接到所需的任何数字引脚即可。另外,我仍然需要在时钟上打印3D框或找到一个3D框使其播放。很快,我将更新此页面。
recommend-type

学堂云《信息检索与科技写作》单元测试考核答案

学堂云《信息检索与科技写作》单元测试考核答案 【对应博文见链接:】https://blog.csdn.net/m0_61712829/article/details/135173767?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22135173767%22%2C%22source%22%3A%22m0_61712829%22%7D
recommend-type

【蒙特卡洛模拟】这个项目旨在通过强化学习和蒙特卡洛模拟的结合,解决银行购买股票的最优策略和预期利润折现率的问题KL.zip

【蒙特卡洛模拟】这个项目旨在通过强化学习和蒙特卡洛模拟的结合,解决银行购买股票的最优策略和预期利润折现率的问题【KL】.zip
recommend-type

码垛机器人说明书

对于随机货盘来说,码垛机器人是唯一的选择。尽管如此,机器人装载也面临比较多的问题,如果要以较高的速度进行生产,将更加困难重重。一个处理随机装载的机器人码垛机需要特殊的软件,通过软件,机器人码垛机与生产线的其他部分相连接,这是个巨大的进步。
recommend-type

《智能调度集中系统暂行技术条件》.pdf

智能调度

最新推荐

recommend-type

java语言实现权重随机算法完整实例

在上面的代码中,WeightRandom类的initWeight方法用于初始化权重随机算法,initWeight方法接受两个参数,keys数组和weights数组,keys数组存储了优惠券的名称,weights数组存储了对应的权重值。然后,在...
recommend-type

详解Python利用random生成一个列表内的随机数

你可以设置权重值,使某些数字出现的概率更高。例如,生成1到33之间6个随机数(可能重复): ```python weights = range(1, 34) print(random.choices(range(1, 34), k=6, weights=weights)) ``` 权重值列表...
recommend-type

python实现关键词提取的示例讲解

Python 实现关键词提取的过程主要涉及三个关键步骤:分词、去除停用词和关键词提取。在本文中,我们将深入探讨这些步骤以及如何使用 Python 库 `jieba` 进行实现。 1. **分词**: 分词是将文本分割成有意义的词汇...
recommend-type

基于PSO-BP 神经网络的短期负荷预测算法

在BP神经网络中,PSO算法用于寻找最佳的初始权重值,以避免BP网络训练时的局部极小值陷阱。具体步骤包括预滤波、训练样本集的建立、神经网络的输入/输出模式设计以及网络结构的确定。 在预处理阶段,原始负荷曲线...
recommend-type

免安装JDK 1.8.0_241:即刻配置环境运行

资源摘要信息:"JDK 1.8.0_241 是Java开发工具包(Java Development Kit)的版本号,代表了Java软件开发环境的一个特定发布。它由甲骨文公司(Oracle Corporation)维护,是Java SE(Java Platform, Standard Edition)的一部分,主要用于开发和部署桌面、服务器以及嵌入式环境中的Java应用程序。本版本是JDK 1.8的更新版本,其中的241代表在该版本系列中的具体更新编号。此版本附带了Java源码,方便开发者查看和学习Java内部实现机制。由于是免安装版本,因此不需要复杂的安装过程,解压缩即可使用。用户配置好环境变量之后,即可以开始运行和开发Java程序。" 知识点详细说明: 1. JDK(Java Development Kit):JDK是进行Java编程和开发时所必需的一组工具集合。它包含了Java运行时环境(JRE)、编译器(javac)、调试器以及其他工具,如Java文档生成器(javadoc)和打包工具(jar)。JDK允许开发者创建Java应用程序、小程序以及可以部署在任何平台上的Java组件。 2. Java SE(Java Platform, Standard Edition):Java SE是Java平台的标准版本,它定义了Java编程语言的核心功能和库。Java SE是构建Java EE(企业版)和Java ME(微型版)的基础。Java SE提供了多种Java类库和API,包括集合框架、Java虚拟机(JVM)、网络编程、多线程、IO、数据库连接(JDBC)等。 3. 免安装版:通常情况下,JDK需要进行安装才能使用。但免安装版JDK仅需要解压缩到磁盘上的某个目录,不需要进行安装程序中的任何步骤。用户只需要配置好环境变量(主要是PATH、JAVA_HOME等),就可以直接使用命令行工具来运行Java程序或编译代码。 4. 源码:在软件开发领域,源码指的是程序的原始代码,它是由程序员编写的可读文本,通常是高级编程语言如Java、C++等的代码。本压缩包附带的源码允许开发者阅读和研究Java类库是如何实现的,有助于深入理解Java语言的内部工作原理。源码对于学习、调试和扩展Java平台是非常有价值的资源。 5. 环境变量配置:环境变量是操作系统中用于控制程序执行环境的参数。在JDK中,常见的环境变量包括JAVA_HOME和PATH。JAVA_HOME是JDK安装目录的路径,配置此变量可以让操作系统识别到JDK的位置。PATH变量则用于指定系统命令查找的路径,将JDK的bin目录添加到PATH后,就可以在命令行中的任何目录下执行JDK中的命令,如javac和java。 在实际开发中,了解并正确配置JDK对于Java开发者来说是一个基础且重要的环节。掌握如何安装和配置JDK,以及如何理解JDK中的源码和各种工具,对于进行Java编程和解决问题至关重要。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【提升效率与稳定性】:深入掌握单相整流器的控制策略

# 摘要 单相整流器作为电力电子技术的基础设备,广泛应用于电力系统和工业自动化领域。本文首先概述了单相整流器的基本概念,详细分析了其工作原理,包括电力电子器件的角色、数学模型以及控制策略。随后,针对控制技术进行了深入探讨,包括传统控制技术如PID控制和高级控制策略如模糊逻辑控制及自适应控制的应用。进一步地,本文提出了一系列提升单相整流器性能的方法,如效率提升策略、系统稳定性措施,以及性能评估与优化方案。最后,文章探讨了单相整流器在不同领域的应用案例,并对新兴技术与市场趋势进行了展望。 # 关键字 单相整流器;电力电子器件;数学模型;控制策略;性能提升;应用案例 参考资源链接:[单相PWM整
recommend-type

你看这是ashx映射的cs文件初始代码,你看这里边根本就没有写对action参数进行任何操作但你.ashx?action=submit这样去做他就能返回出数据这是为什么

在ASP.NET中,.ashx文件(也称为HTTP处理程序)用于处理HTTP请求并返回响应。即使在初始代码中没有对action参数进行任何操作,系统仍然可以通过默认的ProcessRequest方法处理请求并返回数据。 当你在URL中传递参数(如?action=submit)时,这些参数会被包含在请求的查询字符串中。虽然你的代码没有显式地处理这些参数,但默认的ProcessRequest方法会接收这些参数并执行一些默认操作。 以下是一个简单的.ashx文件示例: ```csharp <%@ WebHandler Language="C#" Class="MyHandler" %> us
recommend-type

机器学习预测葡萄酒评分:二值化品尝笔记的应用

资源摘要信息:"wine_reviewer:使用机器学习基于二值化的品尝笔记来预测葡萄酒评论分数" 在当今这个信息爆炸的时代,机器学习技术已经被广泛地应用于各个领域,其中包括食品和饮料行业的质量评估。在本案例中,将探讨一个名为wine_reviewer的项目,该项目的目标是利用机器学习模型,基于二值化的品尝笔记数据来预测葡萄酒评论的分数。这个项目不仅对于葡萄酒爱好者具有极大的吸引力,同时也为数据分析和机器学习的研究人员提供了实践案例。 首先,要理解的关键词是“机器学习”。机器学习是人工智能的一个分支,它让计算机系统能够通过经验自动地改进性能,而无需人类进行明确的编程。在葡萄酒评分预测的场景中,机器学习算法将从大量的葡萄酒品尝笔记数据中学习,发现笔记与葡萄酒最终评分之间的相关性,并利用这种相关性对新的品尝笔记进行评分预测。 接下来是“二值化”处理。在机器学习中,数据预处理是一个重要的步骤,它直接影响模型的性能。二值化是指将数值型数据转换为二进制形式(0和1)的过程,这通常用于简化模型的计算复杂度,或者是数据分类问题中的一种技术。在葡萄酒品尝笔记的上下文中,二值化可能涉及将每种口感、香气和外观等属性的存在与否标记为1(存在)或0(不存在)。这种方法有利于将文本数据转换为机器学习模型可以处理的格式。 葡萄酒评论分数是葡萄酒评估的量化指标,通常由品酒师根据酒的品质、口感、香气、外观等进行评分。在这个项目中,葡萄酒的品尝笔记将被用作特征,而品酒师给出的分数则是目标变量,模型的任务是找出两者之间的关系,并对新的品尝笔记进行分数预测。 在机器学习中,通常会使用多种算法来构建预测模型,如线性回归、决策树、随机森林、梯度提升机等。在wine_reviewer项目中,可能会尝试多种算法,并通过交叉验证等技术来评估模型的性能,最终选择最适合这个任务的模型。 对于这个项目来说,数据集的质量和特征工程将直接影响模型的准确性和可靠性。在准备数据时,可能需要进行数据清洗、缺失值处理、文本规范化、特征选择等步骤。数据集中的标签(目标变量)即为葡萄酒的评分,而特征则来自于品酒师的品尝笔记。 项目还提到了“kaggle”和“R”,这两个都是数据分析和机器学习领域中常见的元素。Kaggle是一个全球性的数据科学竞赛平台,提供各种机器学习挑战和数据集,吸引了来自全球的数据科学家和机器学习专家。通过参与Kaggle竞赛,可以提升个人技能,并有机会接触到最新的机器学习技术和数据处理方法。R是一种用于统计计算和图形的编程语言和软件环境,它在统计分析、数据挖掘、机器学习等领域有广泛的应用。使用R语言可以帮助研究人员进行数据处理、统计分析和模型建立。 至于“压缩包子文件的文件名称列表”,这里可能存在误解或打字错误。通常,这类名称应该表示存储项目相关文件的压缩包,例如“wine_reviewer-master.zip”。这个压缩包可能包含了项目的源代码、数据集、文档和其它相关资源。在开始项目前,研究人员需要解压这个文件包,并且仔细阅读项目文档,以便了解项目的具体要求和数据格式。 总之,wine_reviewer项目是一个结合了机器学习、数据处理和葡萄酒品鉴的有趣尝试,它不仅展示了机器学习在实际生活中的应用潜力,也为研究者提供了丰富的学习资源和实践机会。通过这种跨领域的合作,可以为葡萄酒行业带来更客观、一致的评价标准,并帮助消费者做出更加明智的选择。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依