对于一个线性不可分的问题,多层感知剂有两个输入四个隐藏节点和一个输出,该怎么样手动计算权重
时间: 2024-10-07 13:07:12 浏览: 40
对于线性不可分的问题,多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)通过引入非线性处理能力来克服这个问题。手动计算权重的过程比较复杂,涉及到链式法则(backpropagation)和梯度下降算法。以下是简化的步骤:
1. **初始化权重**:
- 假设我们有2个输入节点(x1和x2)、4个隐藏节点(h1到h4)和1个输出节点(y)。权重会初始化为随机的小数值,通常在-1到1之间。
```plaintext
W1(输入到隐藏层) = [w11 w12 w13 w14]
b1(隐藏层偏置) = [b11 b12 b13 b14]
W2(隐藏层到输出层) = [w21 w22 w23 w24]
b2(输出层偏置) = [b21]
```
2. **激活函数**:
- 常用的激活函数如Sigmoid(σ(x) = 1 / (1 + e^(-x))) 或 Tanh (tanh(x) = (e^x - e^(-x)) / (e^x + e^(-x)))。隐藏层节点可能会用到激活函数。
3. **前向传播**:
- 输入x通过隐藏层,计算公式通常是 `z = W * x + b`,然后取激活函数的值。
- 比如 `a1 = σ(W1 * [x1 x2] + b1)` 和 `a2 = σ(W1 * [x1 x2] + b1)`,以此类推,直到得到`a4`。
- 最后,`y hat` = `W2 * a4 + b2`。
4. **损失函数**:
- 选择合适的损失函数,如交叉熵 loss(对于分类问题),然后计算与实际标签的差距。
5. **反向传播**:
- 计算损失关于输出层权重和偏置的梯度 (`δ2`),接着逐层计算隐藏层到输入层的梯度 (`δ1`)。
- 梯度下降更新权重,`W2 -= learning_rate * δ2 * a4.T` 和 `W1 -= learning_rate * δ1 * x.T` 等。
这个过程中需要多次迭代,直到损失函数收敛或达到预设的迭代次数。由于涉及到矩阵运算,手动计算可能很繁琐,实际应用中通常使用深度学习库(如Python的TensorFlow或PyTorch)来自动化这一过程。
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