delta1 = np.dot(delta2, self.weights2.T) * self.relu_derivative(self.a1)这串代码相乘的两组数据形状不一样,怎么解决
时间: 2024-04-21 08:26:56 浏览: 92
在这段代码中,`delta2` 的形状是 `(batch_size, num_classes)`,`self.weights2.T` 的形状是 `(num_classes, hidden_size)`,所以 `np.dot(delta2, self.weights2.T)` 的结果形状是 `(batch_size, hidden_size)`。
如果你遇到了两组数据形状不一致的错误,你需要检查这些数组的形状是否正确。如果它们不正确,你可以尝试调整输入数据的形状,或者使用其他方法来实现你的目标。
如果你对这段代码的目的有疑问,可以告诉我具体的上下文和问题,我会更好地帮助你。
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error = (self.y_hat - y) delta2 = error delta1 = np.dot(delta2, self.weights2.T) * self.relu_derivative(self.a1)
这是一个使用反向传播算法的多层神经网络(BP神经网络)进行多元回归任务,并使用ReLU激活函数的Python代码示例中的反向传播过程。
在这个示例中,我们使用了均方误差(MSE)作为损失函数,即误差的平方和除以样本数量:
```python
loss = np.mean(np.square(self.y_hat - y))
```
在反向传播中,我们需要计算输出层和隐藏层的误差(delta),然后使用这些误差来计算权重和偏差的梯度,并对其进行更新。
对于输出层,误差(delta3)可以直接计算为预测值与真实值之间的差:
```python
delta3 = self.y_hat - y
```
对于隐藏层,误差(delta2)需要根据输出层的误差和权重来计算,然后乘以ReLU激活函数的导数:
```python
delta2 = np.dot(delta3, self.weights2.T) * self.relu_derivative(self.a1)
```
注意,我们使用了self.a1作为第一个隐藏层的输出,因为这是我们在前向传播中计算的结果。
最后,我们可以使用误差(delta)和输入(X)来计算权重和偏差的梯度,并对其进行更新:
```python
d_weights2 = np.dot(self.a1.T, delta3)
d_weights1 = np.dot(X.T, delta2)
d_bias2 = np.sum(delta3, axis=0)
d_bias1 = np.sum(delta2, axis=0)
self.weights2 -= lr * d_weights2
self.weights1 -= lr * d_weights1
self.bias2 -= lr * d_bias2
self.bias1 -= lr * d_bias1
```
class NeuralNetwork: def __init__(self, input_dim, hidden_dim, output_dim): self.input_dim = input_dim self.hidden_dim = hidden_dim self.output_dim = output_dim self.weights1 = np.random.randn(input_dim, hidden_dim) self.bias1 = np.zeros((1, hidden_dim)) self.weights2 = np.random.randn(hidden_dim, output_dim) self.bias2 = np.zeros((1, output_dim)) def relu(self, x): return np.maximum(0, x) def relu_derivative(self, x): return np.where(x >= 0, 1, 0) def forward(self, x): self.z1 = np.dot(x, self.weights1) + self.bias1 self.a1 = self.relu(self.z1) self.z2 = np.dot(self.a1, self.weights2) + self.bias2 self.y_hat = self.z2 return self.y_hat def backward(self, x, y, learning_rate): error = self.y_hat - y delta2 = error delta1 = np.dot(delta2, self.weights2.T) * self.relu_derivative(self.a1) grad_weights2 = np.dot(self.a1.T, delta2) grad_bias2 = np.sum(delta2, axis=0, keepdims=True) grad_weights1 = np.dot(x.T, delta1) grad_bias1 = np.sum(delta1, axis=0) self.weights2 -= learning_rate * grad_weights2 self.bias2 -= learning_rate * grad_bias2 self.weights1 -= learning_rate * grad_weights1 根据代码加上损失函数
好的,如果要加上损失函数的话,可以在backward方法中计算损失函数对网络输出的导数,然后将其与之前计算得到的delta2相乘得到最终的delta2。常见的损失函数有均方误差(MSE)和交叉熵(Cross Entropy)等,下面以MSE为例:
```
def mse_loss_derivative(self, y):
return 2*(self.y_hat - y) / self.output_dim
def backward(self, x, y, learning_rate):
error = self.y_hat - y
delta2 = self.mse_loss_derivative(y) * self.relu_derivative(self.z2) # 加上损失函数的导数
delta1 = np.dot(delta2, self.weights2.T) * self.relu_derivative(self.a1)
grad_weights2 = np.dot(self.a1.T, delta2)
grad_bias2 = np.sum(delta2, axis=0, keepdims=True)
grad_weights1 = np.dot(x.T, delta1)
grad_bias1 = np.sum(delta1, axis=0)
self.weights2 -= learning_rate * grad_weights2
self.bias2 -= learning_rate * grad_bias2
self.weights1 -= learning_rate * grad_weights1
self.bias1 -= learning_rate * grad_bias1
```
在这里,mse_loss_derivative方法计算了MSE损失函数对网络输出的导数,然后在计算delta2时将其与ReLU函数的导数相乘得到最终的delta2。接下来,该方法与之前的backward方法相同,计算梯度并更新参数。