Theta1 = reshape(nn_params(1:hidden_layer_size * (input_layer_size + 1)), ... hidden_layer_size, (input_layer_size + 1));

时间: 2024-03-30 21:38:31 浏览: 15
这个代码段是将一维的神经网络参数 nn_params 转化为二维矩阵 Theta1。具体来说,nn_params 是一个包含所有神经网络参数的一维向量,其中 hidden_layer_size 是隐藏层的节点数,input_layer_size 是输入层的节点数。在此代码段中,首先使用 reshape 函数将 nn_params 转化为大小为 hidden_layer_size × (input_layer_size + 1) 的二维矩阵,其中 (input_layer_size + 1) 是因为每个节点都有一个偏置项,所以需要将输入层节点数加 1。reshape 函数的第一个参数是要进行转化的向量,第二个参数是转化后的矩阵的大小。转化后,得到的 Theta1 矩阵表示输入层到隐藏层的权重矩阵,其中 Theta1(i, j) 表示第 i 个隐藏层节点与第 j 个输入层节点的权重。这个代码段的作用是将神经网络参数 nn_params 转化为隐藏层到输入层的权重矩阵 Theta1,以便进行后续的预测或分类任务。
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Theta1 = reshape(nn_params(1:hidden_layer_size * (input_layer_size + 1)), ...hidden_layer_size, (input_layer_size + 1));

这是一个用于神经网络反向传播算法的代码。具体来说,它是将神经网络的参数(包括权重和偏置项)转换为矩阵形式,以便于计算梯度。其中hidden_layer_size表示隐藏层的大小,input_layer_size表示输入层的大小,nn_params是一个包含了所有神经网络参数的向量。在这个代码中,nn_params被分成了两个部分,分别是权重和偏置项的部分。reshape函数将这两个部分重新组合成矩阵形式,其中hidden_layer_size表示行数,(input_layer_size + 1)表示列数。这个矩阵即为神经网络的权重矩阵。

Theta1 = initial_nn_params[:((input_layer_size+1) * hidden_layer_size)].reshape(hidden_layer_size,input_layer_size+1)

这段代码是将神经网络的初始参数 `initial_nn_params` 的前 `(input_layer_size+1) * hidden_layer_size` 个值提取出来,然后通过 `reshape` 函数将这些值变成一个 `(hidden_layer_size, input_layer_size+1)` 的矩阵 `Theta1`。 其中,`input_layer_size` 是输入层的节点数,`hidden_layer_size` 是隐藏层的节点数,`+1` 是因为每层都有一个偏置单元。这段代码的作用是将神经网络的初始参数按照输入层和隐藏层的节点数划分成两个矩阵,以便后续使用。

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def nnCostFunction(nn_params,input_layer_size, hidden_layer_size, num_labels,X, y,Lambda): # Reshape nn_params back into the parameters Theta1 and Theta2 Theta1 = nn_params[:((input_layer_size+1) * hidden_layer_size)].reshape(hidden_layer_size,input_layer_size+1) Theta2 = nn_params[((input_layer_size +1)* hidden_layer_size ):].reshape(num_labels,hidden_layer_size+1) m = X.shape[0] J=0 X = np.hstack((np.ones((m,1)),X)) y10 = np.zeros((m,num_labels)) a1 = sigmoid(X @ Theta1.T) a1 = np.hstack((np.ones((m,1)), a1)) # hidden layer a2 = sigmoid(a1 @ Theta2.T) # output layer for i in range(1,num_labels+1): y10[:,i-1][:,np.newaxis] = np.where(y==i,1,0) for j in range(num_labels): J = J + sum(-y10[:,j] * np.log(a2[:,j]) - (1-y10[:,j])*np.log(1-a2[:,j])) cost = 1/m* J reg_J = cost + Lambda/(2*m) * (np.sum(Theta1[:,1:]**2) + np.sum(Theta2[:,1:]**2)) # Implement the backpropagation algorithm to compute the gradients grad1 = np.zeros((Theta1.shape)) grad2 = np.zeros((Theta2.shape)) for i in range(m): xi= X[i,:] # 1 X 401 a1i = a1[i,:] # 1 X 26 a2i =a2[i,:] # 1 X 10 d2 = a2i - y10[i,:] d1 = Theta2.T @ d2.T * sigmoidGradient(np.hstack((1,xi @ Theta1.T))) grad1= grad1 + d1[1:][:,np.newaxis] @ xi[:,np.newaxis].T grad2 = grad2 + d2.T[:,np.newaxis] @ a1i[:,np.newaxis].T grad1 = 1/m * grad1 grad2 = 1/m*grad2 grad1_reg = grad1 + (Lambda/m) * np.hstack((np.zeros((Theta1.shape[0],1)),Theta1[:,1:])) grad2_reg = grad2 + (Lambda/m) * np.hstack((np.zeros((Theta2.shape[0],1)),Theta2[:,1:])) return cost, grad1, grad2,reg_J, grad1_reg,grad2_reg

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