BP神经网络python代码

时间: 2023-10-07 22:11:42 浏览: 39
以下是一个简单的用Python实现的BP神经网络的代码示例: ```python import numpy as np class NeuralNetwork: def __init__(self, layers): self.layers = layers self.num_layers = len(layers) self.weights = [np.random.randn(y, x) for x, y in zip(layers[:-1], layers[1:])] self.biases = [np.random.randn(y, 1) for y in layers[1:]] def sigmoid(self, z): return 1 / (1 + np.exp(-z)) def sigmoid_derivative(self, z): return self.sigmoid(z) * (1 - self.sigmoid(z)) def forward_propagation(self, a): for w, b in zip(self.weights, self.biases): a = self.sigmoid(np.dot(w, a) + b) return a def backward_propagation(self, x, y): activations = [x] zs = [] activation = x for w, b in zip(self.weights, self.biases): z = np.dot(w, activation) + b zs.append(z) activation = self.sigmoid(z) activations.append(activation) delta = self.cost_derivative(activations[-1], y) * self.sigmoid_derivative(zs[-1]) nabla_b[-1] = delta nabla_w[-1] = np.dot(delta, activations[-2].T) for l in range(2, self.num_layers): z = zs[-l] sp = self.sigmoid_derivative(z) delta = np.dot(self.weights[-l + 1].T, delta) * sp nabla_b[-l] = delta nabla_w[-l] = np.dot(delta, activations[-l - 1].T) return nabla_b, nabla_w def update_weights(self, mini_batch, learning_rate): nabla_b = [np.zeros(b.shape) for b in self.biases] nabla_w = [np.zeros(w.shape) for w in self.weights] for x, y in mini_batch: delta_nabla_b, delta_nabla_w = self.backward_propagation(x, y) nabla_b = [nb + dnb for nb, dnb in zip(nabla_b, delta_nabla_b)] nabla_w = [nw + dnw for nw, dnw in zip(nabla_w, delta_nabla_w)] self.weights = [w - (learning_rate / len(mini_batch)) * nw for w, nw in zip(self.weights, nabla_w)] self.biases = [b - (learning_rate / len(mini_batch)) * nb for b, nb in zip(self.biases, nabla_b)] def train(self, training_data, epochs, mini_batch_size, learning_rate): n = len(training_data) for epoch in range(epochs): np.random.shuffle(training_data) mini_batches = [training_data[k:k + mini_batch_size] for k in range(0, n, mini_batch_size)] for mini_batch in mini_batches: self.update_weights(mini_batch, learning_rate) def predict(self, x): return np.argmax(self.forward_propagation(x)) def cost_derivative(self, output_activations, y): return output_activations - y ``` 这个代码实现了一个具有一个输入层、一个或多个隐藏层和一个输出层的BP神经网络。你可以根据自己的需求进行修改和扩展。

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