BP神经网络实际模型
时间: 2023-12-01 16:43:14 浏览: 37
BP神经网络是一种经典的机器学习模型,用于解决分类和回归问题。它由输入层、隐藏层和输出层组成,每个层都由多个神经元组成。BP神经网络的训练过程是通过反向传播算法来实现的,该算法可以根据网络输出与实际输出之间的误差来更新网络权重,从而不断优化网络性能。
以下是一个BP神经网络的实际模型的例子:
```python
import numpy as np
# 定义sigmoid函数
def sigmoid(x):
return 1 / (1 + np.exp(-x))
# 定义BP神经网络类
class BPNeuralNetwork:
def __init__(self, input_nodes, hidden_nodes, output_nodes, learning_rate):
# 初始化网络参数
self.input_nodes = input_nodes
self.hidden_nodes = hidden_nodes
self.output_nodes = output_nodes
self.learning_rate = learning_rate
# 初始化权重
self.weights_input_hidden = np.random.normal(0.0, pow(self.hidden_nodes, -0.5), (self.hidden_nodes, self.input_nodes))
self.weights_hidden_output = np.random.normal(0.0, pow(self.output_nodes, -0.5), (self.output_nodes, self.hidden_nodes))
def train(self, inputs_list, targets_list):
# 将输入和目标转换为二维数组
inputs = np.array(inputs_list, ndmin=2).T
targets = np.array(targets_list, ndmin=2).T
# 前向传播
hidden_inputs = np.dot(self.weights_input_hidden, inputs)
hidden_outputs = sigmoid(hidden_inputs)
final_inputs = np.dot(self.weights_hidden_output, hidden_outputs)
final_outputs = sigmoid(final_inputs)
# 计算误差
output_errors = targets - final_outputs
hidden_errors = np.dot(self.weights_hidden_output.T, output_errors)
# 反向传播
self.weights_hidden_output += self.learning_rate * np.dot((output_errors * final_outputs * (1 - final_outputs)), np.transpose(hidden_outputs))
self.weights_input_hidden += self.learning_rate * np.dot((hidden_errors * hidden_outputs * (1 - hidden_outputs)), np.transpose(inputs))
def query(self, inputs_list):
# 将输入转换为二维数组
inputs = np.array(inputs_list, ndmin=2).T
# 前向传播
hidden_inputs = np.dot(self.weights_input_hidden, inputs)
hidden_outputs = sigmoid(hidden_inputs)
final_inputs = np.dot(self.weights_hidden_output, hidden_outputs)
final_outputs = sigmoid(final_inputs)
return final_outputs
```
以上代码实现了一个简单的BP神经网络类,包括初始化权重、训练和查询功能。你可以根据自己的需求来修改和扩展这个类。