bp神经网络二分类python
时间: 2023-11-01 16:07:24 浏览: 183
BP神经网络分类
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要实现bp神经网络的二分类任务,可以按照以下步骤进行:
1. 准备数据集,将数据集分为训练集和测试集。
2. 构建神经网络模型,包括输入层、隐藏层和输出层,可以使用Python中的numpy库来实现。
3. 初始化权重和偏置。
4. 前向传播,计算每个神经元的输出值。
5. 反向传播,计算每个神经元的误差,并更新权重和偏置。
6. 重复4-5步骤,直到达到预设的迭代次数或误差阈值。
下面是一个简单的示例代码:
```python
import numpy as np
# sigmoid函数
def sigmoid(x):
return 1 / (1 + np.exp(-x))
# 构建神经网络模型
class NeuralNetwork:
def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size):
self.input_size = input_size
self.hidden_size = hidden_size
self.output_size = output_size
# 初始化权重和偏置
self.W1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size)
self.b1 = np.zeros((1, self.hidden_size))
self.W2 = np.random.randn(self.hidden_size, self.output_size)
self.b2 = np.zeros((1, self.output_size))
# 前向传播
def forward(self, X):
self.z1 = np.dot(X, self.W1) + self.b1
self.a1 = sigmoid(self.z1)
self.z2 = np.dot(self.a1, self.W2) + self.b2
self.y_hat = sigmoid(self.z2)
return self.y_hat
# 反向传播
def backward(self, X, y, y_hat, learning_rate):
delta3 = (y_hat - y) * y_hat * (1 - y_hat)
dW2 = np.dot(self.a1.T, delta3)
db2 = np.sum(delta3, axis=0, keepdims=True)
delta2 = np.dot(delta3, self.W2.T) * self.a1 * (1 - self.a1)
dW1 = np.dot(X.T, delta2)
db1 = np.sum(delta2, axis=0)
# 更新权重和偏置
self.W2 -= learning_rate * dW2
self.b2 -= learning_rate * db2
self.W1 -= learning_rate * dW1
self.b1 -= learning_rate * db1
# 训练模型
def train(self, X, y, num_epochs, learning_rate):
for epoch in range(num_epochs):
y_hat = self.forward(X)
self.backward(X, y, y_hat, learning_rate)
# 预测
def predict(self, X):
y_hat = self.forward(X)
return np.round(y_hat)
# 准备数据集
X_train = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]])
y_train = np.array([[0], [1], [1], [0]])
# 构建神经网络模型
nn = NeuralNetwork(2, 4, 1)
# 训练模型
nn.train(X_train, y_train, num_epochs=10000, learning_rate=0.1)
# 预测
X_test = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]])
y_test = np.array([[0], [1], [1], [0]])
y_pred = nn.predict(X_test)
print(y_pred)
```
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