用Python代码写一个神经网络代码

时间: 2024-05-10 10:15:21 浏览: 126
好的,以下是一个简单的神经网络的 Python 代码: ```python import numpy as np # 定义激活函数 def sigmoid(x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) # 初始化权重和偏置 def initialize_parameters(n_x, n_h, n_y): W1 = np.random.randn(n_h, n_x) * 0.01 b1 = np.zeros((n_h, 1)) W2 = np.random.randn(n_y, n_h) * 0.01 b2 = np.zeros((n_y, 1)) parameters = {"W1": W1, "b1": b1, "W2": W2, "b2": b2} return parameters # 前向传播 def forward_propagation(X, parameters): W1 = parameters["W1"] b1 = parameters["b1"] W2 = parameters["W2"] b2 = parameters["b2"] Z1 = np.dot(W1, X) + b1 A1 = sigmoid(Z1) Z2 = np.dot(W2, A1) + b2 A2 = sigmoid(Z2) cache = {"Z1": Z1, "A1": A1, "Z2": Z2, "A2": A2} return A2, cache # 计算损失函数 def compute_cost(A2, Y): m = Y.shape[1] cost = -np.sum(Y * np.log(A2) + (1 - Y) * np.log(1 - A2)) / m cost = np.squeeze(cost) return cost # 反向传播 def backward_propagation(parameters, cache, X, Y): m = X.shape[1] W1 = parameters["W1"] W2 = parameters["W2"] A1 = cache["A1"] A2 = cache["A2"] Z1 = cache["Z1"] dZ2 = A2 - Y dW2 = np.dot(dZ2, A1.T) / m db2 = np.sum(dZ2, axis=1, keepdims=True) / m dZ1 = np.dot(W2.T, dZ2) * (1 - np.power(A1, 2)) dW1 = np.dot(dZ1, X.T) / m db1 = np.sum(dZ1, axis=1, keepdims=True) / m gradients = {"dW1": dW1, "db1": db1, "dW2": dW2, "db2": db2} return gradients # 更新参数 def update_parameters(parameters, gradients, learning_rate=1.2): W1 = parameters["W1"] b1 = parameters["b1"] W2 = parameters["W2"] b2 = parameters["b2"] dW1 = gradients["dW1"] db1 = gradients["db1"] dW2 = gradients["dW2"] db2 = gradients["db2"] W1 = W1 - learning_rate * dW1 b1 = b1 - learning_rate * db1 W2 = W2 - learning_rate * dW2 b2 = b2 - learning_rate * db2 parameters = {"W1": W1, "b1": b1, "W2": W2, "b2": b2} return parameters # 模型训练 def nn_model(X, Y, n_h, num_iterations=10000, print_cost=False): n_x = X.shape[0] n_y = Y.shape[0] parameters = initialize_parameters(n_x, n_h, n_y) for i in range(num_iterations): A2, cache = forward_propagation(X, parameters) cost = compute_cost(A2, Y) gradients = backward_propagation(parameters, cache, X, Y) parameters = update_parameters(parameters, gradients) if print_cost and i % 1000 == 0: print("Cost after iteration {}: {}".format(i, cost)) return parameters # 预测 def predict(parameters, X): A2, cache = forward_propagation(X, parameters) predictions = (A2 > 0.5) return predictions # 测试模型 X = np.array([[0, 0, 1, 1], [0, 1, 0, 1]]) Y = np.array([[0, 1, 1, 0]]) parameters = nn_model(X, Y, n_h=4, num_iterations=10000, print_cost=True) predictions = predict(parameters, X) print("Predictions: {}".format(predictions)) ``` 这个代码实现了一个简单的两层神经网络,并使用 XOR 逻辑门的例子进行了测试。
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