反向传播:采用δ学习算法
时间: 2023-08-07 14:05:53 浏览: 192
反向传播算法是一种常用的神经网络训练算法,可以用于解决非线性分类和回归问题。其中,δ学习算法是一种基于梯度下降的反向传播算法,用于训练多层神经网络。以下是采用δ学习算法的反向传播算法 MATLAB 代码实现:
```
% 加载数据
X = [0 0; 0 1; 1 0; 1 1];
y = [0; 1; 1; 0];
% 定义神经网络结构
input_layer_size = 2; % 输入层神经元个数
hidden_layer_size = 2; % 隐藏层神经元个数
output_layer_size = 1; % 输出层神经元个数
% 初始化权重和偏置
Theta1 = rand(hidden_layer_size, input_layer_size + 1) * 2 - 1; % 隐藏层权重矩阵
Theta2 = rand(output_layer_size, hidden_layer_size + 1) * 2 - 1; % 输出层权重矩阵
% 定义 sigmoid 函数
function g = sigmoid(z)
g = 1 ./ (1 + exp(-z));
end
% 定义 sigmoid 函数的导数
function g = sigmoidGradient(z)
g = sigmoid(z) .* (1 - sigmoid(z));
end
% 定义代价函数
function J = costFunction(X, y, Theta1, Theta2)
% 前向传播计算输出值
m = size(X, 1);
a1 = [ones(m, 1) X];
z2 = a1 * Theta1';
a2 = [ones(m, 1) sigmoid(z2)];
z3 = a2 * Theta2';
h = sigmoid(z3);
% 计算代价函数
J = sum(-y .* log(h) - (1 - y) .* log(1 - h)) / m;
end
% 定义反向传播算法
function [Theta1_grad, Theta2_grad] = backpropagation(X, y, Theta1, Theta2)
% 前向传播计算输出值
m = size(X, 1);
a1 = [ones(m, 1) X];
z2 = a1 * Theta1';
a2 = [ones(m, 1) sigmoid(z2)];
z3 = a2 * Theta2';
h = sigmoid(z3);
% 计算误差
delta3 = h - y;
delta2 = delta3 * Theta2 .* sigmoidGradient([ones(m, 1) z2]);
delta2 = delta2(:, 2:end);
% 计算梯度
Theta1_grad = delta2' * a1 / m;
Theta2_grad = delta3' * a2 / m;
end
% 定义学习率
learning_rate = 0.1;
% 训练模型
epochs = 10000;
for i = 1:epochs
[Theta1_grad, Theta2_grad] = backpropagation(X, y, Theta1, Theta2);
Theta1 = Theta1 - learning_rate * Theta1_grad;
Theta2 = Theta2 - learning_rate * Theta2_grad;
end
% 预测新样本的类别
x_new = [0.5, 0.5];
a1_new = [1 x_new];
z2_new = a1_new * Theta1';
a2_new = [1 sigmoid(z2_new)];
z3_new = a2_new * Theta2';
h_new = sigmoid(z3_new);
disp(h_new);
```
注:此代码展示了采用δ学习算法的反向传播算法的基本思路和实现,但是由于神经网络结构的复杂性和数据集的不同,需要根据具体情况进行参数调整和优化。
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