双隐含层bp神经网络代码

时间: 2023-08-29 20:02:22 浏览: 105
双隐含层的BP神经网络是一种具有两个隐藏层的反向传播神经网络。在神经网络模型中,隐藏层是介于输入层和输出层之间的层次,用于提取输入数据的特征和进行数据的非线性映射。 以下是一个使用Python编写的双隐含层BP神经网络的简单代码示例: ```python import numpy as np def sigmoid(x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def derivative_sigmoid(x): return sigmoid(x) * (1 - sigmoid(x)) class NeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size1, hidden_size2, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size1 = hidden_size1 self.hidden_size2 = hidden_size2 self.output_size = output_size # 随机初始化权重和偏置 self.W1 = np.random.randn(self.input_size, self.hidden_size1) self.b1 = np.zeros((1, self.hidden_size1)) self.W2 = np.random.randn(self.hidden_size1, self.hidden_size2) self.b2 = np.zeros((1, self.hidden_size2)) self.W3 = np.random.randn(self.hidden_size2, self.output_size) self.b3 = np.zeros((1, self.output_size)) def feedforward(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.a2 = sigmoid(self.z2) self.z3 = np.dot(self.a2, self.W3) + self.b3 self.a3 = sigmoid(self.z3) return self.a3 def backpropagation(self, X, y, learning_rate): m = X.shape[0] # 计算输出层的误差 delta3 = (self.a3 - y) * derivative_sigmoid(self.z3) # 计算隐藏层2的误差 delta2 = np.dot(delta3, self.W3.T) * derivative_sigmoid(self.z2) # 计算隐藏层1的误差 delta1 = np.dot(delta2, self.W2.T) * derivative_sigmoid(self.z1) # 更新权重和偏置 self.W3 -= learning_rate * np.dot(self.a2.T, delta3) self.b3 -= learning_rate * np.sum(delta3, axis=0, keepdims=True) self.W2 -= learning_rate * np.dot(self.a1.T, delta2) self.b2 -= learning_rate * np.sum(delta2, axis=0, keepdims=True) self.W1 -= learning_rate * np.dot(X.T, delta1) self.b1 -= learning_rate * np.sum(delta1, axis=0, keepdims=True) def train(self, X, y, epochs, learning_rate): for epoch in range(epochs): output = self.feedforward(X) self.backpropagation(X, y, learning_rate) def predict(self, X): return np.round(self.feedforward(X)) # 示例数据 X = np.array([[0, 0], [0, 1], [1, 0], [1, 1]]) y = np.array([[0], [1], [1], [0]]) # 创建神经网络对象 nn = NeuralNetwork(2, 4, 4, 1) # 训练神经网络 nn.train(X, y, epochs=10000, learning_rate=0.1) # 预测结果 print(nn.predict(X)) ``` 以上代码实现了一个有两个隐藏层的BP神经网络。其中,`__init__`函数用于初始化权重和偏置,`feedforward`函数用于前向传播计算输出,`backpropagation`函数用于反向传播计算梯度并更新参数,`train`函数用于模型训练,`predict`函数用于预测输出结果。 这段代码中的示例数据是一个XOR逻辑门的输入和期望输出,模型通过训练来逼近期望输出。通过运行这段代码,可以看到神经网络最终得到的输出结果接近期望输出。

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