用Python写一个3层全连接的深度神经网络

时间: 2024-02-12 08:08:43 浏览: 24
好的,这里给您提供一个使用Python实现的三层全连接的深度神经网络的示例代码: ```python import numpy as np 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 # 初始化权重和偏置值 self.weights1 = np.random.randn(self.input_dim, self.hidden_dim) self.bias1 = np.zeros((1, self.hidden_dim)) self.weights2 = np.random.randn(self.hidden_dim, self.output_dim) self.bias2 = np.zeros((1, self.output_dim)) def sigmoid(self, x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) def sigmoid_derivative(self, x): return x * (1 - x) def softmax(self, x): e_x = np.exp(x - np.max(x)) return e_x / e_x.sum(axis=0) def forward(self, X): # 计算第一层的结果 self.layer1 = self.sigmoid(np.dot(X, self.weights1) + self.bias1) # 计算第二层的结果 self.layer2 = self.softmax(np.dot(self.layer1, self.weights2) + self.bias2) return self.layer2 def backward(self, X, y, output): # 计算输出层的误差 self.output_error = y - output # 计算输出层的梯度 self.output_gradient = self.output_error * self.sigmoid_derivative(output) # 计算隐藏层的误差 self.hidden_error = np.dot(self.output_gradient, self.weights2.T) # 计算隐藏层的梯度 self.hidden_gradient = self.hidden_error * self.sigmoid_derivative(self.layer1) # 更新权重和偏置值 self.weights2 += np.dot(self.layer1.T, self.output_gradient) self.bias2 += np.sum(self.output_gradient, axis=0, keepdims=True) self.weights1 += np.dot(X.T, self.hidden_gradient) self.bias1 += np.sum(self.hidden_gradient, axis=0) def train(self, X, y, epochs): for i in range(epochs): output = self.forward(X) self.backward(X, y, output) def predict(self, X): output = self.forward(X) return output.argmax(axis=1) ``` 这个神经网络使用sigmoid作为隐藏层的激活函数,使用softmax作为输出层的激活函数,使用交叉熵作为损失函数,使用随机梯度下降算法来更新参数。您可以根据自己的需求来修改激活函数、损失函数和优化算法等参数。

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