使用python写一个有关水质信息的BP网络(8个输入,1个输出,5个隐藏节点),并写一个main实现将训练集投入网络训练,训练后将测试集投入得出预测输出

时间: 2023-11-27 09:53:19 浏览: 29
好的,以下是一个简单的BP神经网络的实现(使用numpy库): ```python import numpy as np # sigmoid激活函数 def sigmoid(x): return 1 / (1 + np.exp(-x)) # sigmoid的导数 def sigmoid_derivative(x): return x * (1 - x) # BP神经网络类 class NeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): # 初始化权重和偏置 self.weights1 = np.random.rand(input_size, hidden_size) self.bias1 = np.zeros((1, hidden_size)) self.weights2 = np.random.rand(hidden_size, output_size) self.bias2 = np.zeros((1, output_size)) def forward(self, X): # 前向传播 self.z1 = np.dot(X, self.weights1) + self.bias1 self.a1 = sigmoid(self.z1) self.z2 = np.dot(self.a1, self.weights2) + self.bias2 self.a2 = sigmoid(self.z2) return self.a2 def backward(self, X, y, output): # 反向传播 self.error = output - y self.delta2 = self.error * sigmoid_derivative(output) self.weights2 -= np.dot(self.a1.T, self.delta2) self.bias2 -= np.sum(self.delta2, axis=0) self.delta1 = np.dot(self.delta2, self.weights2.T) * sigmoid_derivative(self.a1) self.weights1 -= np.dot(X.T, self.delta1) self.bias1 -= np.sum(self.delta1, axis=0) def train(self, X, y): output = self.forward(X) self.backward(X, y, output) def predict(self, X): return self.forward(X) # 测试数据 X_train = np.array([[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9], [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10], [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11], [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12], [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13], [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14], [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]]) y_train = np.array([[0.2], [0.3], [0.4], [0.5], [0.6], [0.7], [0.8], [0.9]]) X_test = np.array([[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16], [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17]]) # 初始化神经网络 nn = NeuralNetwork(8, 5, 1) # 训练神经网络 for i in range(10000): nn.train(X_train, y_train) # 测试神经网络 print(nn.predict(X_test)) ``` 这个实现的神经网络有8个输入、5个隐藏节点和1个输出。在main函数中,首先创建了训练集和测试集的numpy数组,然后初始化了神经网络,并对训练集进行了10000次训练。最后,将测试集输入到神经网络中,得到了预测输出。

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