要求如下:不使用tensorflow、pytorch等框架,写一个三输入一输出的bp神经网络,训练集与测试集的比例为7:3,数据集的格式为Excel

时间: 2023-08-31 10:33:30 浏览: 110
### 回答1: 我理解你的要求是:请构建一个三输入一输出的BP神经网络,不使用框架,训练集和测试集的比例为7:3,数据集的格式为Excel。可以使用Python来编写代码,首先需要读取Excel文件中的训练集和测试集,然后定义模型的结构,并设置超参数,最后使用梯度下降算法训练模型,并在测试集上评估模型的性能。 ### 回答2: 使用Python语言编写一个简单的三输入一输出的BP神经网络,并使用Excel作为数据集。 首先,需要安装`openpyxl`库来读取和写入Excel文件。可以使用以下命令来安装库: ``` pip install openpyxl ``` 接下来,创建一个名为`bp_neural_network.py`的文件,并在文件中编写以下代码: ```python import math import random from openpyxl import Workbook, load_workbook def sigmoid(x): return 1 / (1 + math.exp(-x)) def derivative_sigmoid(x): return x * (1 - x) class NeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size self.hidden_weights = [[random.uniform(-1, 1) for _ in range(hidden_size)] for _ in range(input_size)] self.output_weights = [random.uniform(-1, 1) for _ in range(hidden_size)] def train(self, learning_rate, epochs, train_file): workbook = load_workbook(train_file) sheet = workbook.active num_samples = sheet.max_row - 1 for epoch in range(epochs): for i in range(2, sheet.max_row + 1): input_data = [sheet.cell(row=i, column=j).value for j in range(1, self.input_size + 1)] output_data = sheet.cell(row=i, column=self.input_size + 1).value hidden_input = [sum([input_data[j] * self.hidden_weights[j][k] for j in range(self.input_size)]) for k in range(self.hidden_size)] hidden_output = [sigmoid(x) for x in hidden_input] output_input = sum([hidden_output[j] * self.output_weights[j] for j in range(self.hidden_size)]) output_output = sigmoid(output_input) output_error = output_data - output_output output_delta = output_error * derivative_sigmoid(output_output) hidden_error = [output_delta * self.output_weights[j] for j in range(self.hidden_size)] hidden_delta = [hidden_error[j] * derivative_sigmoid(hidden_output[j]) for j in range(self.hidden_size)] self.output_weights = [self.output_weights[j] + learning_rate * output_delta * hidden_output[j] for j in range(self.hidden_size)] self.hidden_weights = [[self.hidden_weights[i][j] + learning_rate * hidden_delta[j] * input_data[i] for j in range(self.hidden_size)] for i in range(self.input_size)] def predict(self, test_file): workbook = load_workbook(test_file) sheet = workbook.active num_samples = sheet.max_row - 1 correct_predictions = 0 for i in range(2, sheet.max_row + 1): input_data = [sheet.cell(row=i, column=j).value for j in range(1, self.input_size + 1)] output_data = sheet.cell(row=i, column=self.input_size + 1).value hidden_input = [sum([input_data[j] * self.hidden_weights[j][k] for j in range(self.input_size)]) for k in range(self.hidden_size)] hidden_output = [sigmoid(x) for x in hidden_input] output_input = sum([hidden_output[j] * self.output_weights[j] for j in range(self.hidden_size)]) output_output = sigmoid(output_input) predicted_output = round(output_output) if predicted_output == output_data: correct_predictions += 1 accuracy = correct_predictions / num_samples * 100 return accuracy input_size = 3 hidden_size = 4 output_size = 1 learning_rate = 0.1 epochs = 100 train_file = "train_data.xlsx" test_file = "test_data.xlsx" network = NeuralNetwork(input_size, hidden_size, output_size) network.train(learning_rate, epochs, train_file) accuracy = network.predict(test_file) print("Accuracy:", accuracy) ``` 在代码中,我们首先定义了Sigmoid激活函数及其导数函数。然后,创建了一个名为`NeuralNetwork`的类,其中包含了神经网络的初始化函数、训练函数和预测函数。 在训练函数中,我们使用`openpyxl`库打开并读取训练集的Excel文件。每次迭代,我们从每一行中读取输入数据和输出数据,并计算每一层的输入和输出。然后,我们根据误差和导数更新权重。在预测函数中,我们使用相同的方式读取测试集的Excel文件,并根据模型的权重进行预测并计算准确率。 最后,可以根据需要,将训练数据保存到名为`train_data.xlsx`的Excel文件中,将测试数据保存到名为`test_data.xlsx`的Excel文件中。 需要注意的是,由于本文提供的代码为简化版,请根据实际需求和数据集的格式对代码进行适当的修改和优化。 ### 回答3: 要实现一个三输入一输出的bp神经网络,我们可以使用Python中的常用库,如numpy和pandas,来读取和处理Excel数据集。 首先,我们需要导入所需的库: import numpy as np import pandas as pd 然后,我们可以使用pandas库的read_excel函数来读取Excel数据集。假设Excel文件名为data.xlsx,数据在工作表“Sheet1”中,我们可以使用以下代码读取数据集: data = pd.read_excel('data.xlsx', sheet_name='Sheet1') 接下来,我们需要划分数据集为训练集和测试集。我们可以使用numpy库的random.permutation函数来随机打乱数据集,并通过索引划分为训练集和测试集。假设数据集有100个样本,我们可以使用以下代码将数据集划分为训练集和测试集: shuffled_indices = np.random.permutation(data.shape[0]) train_indices = shuffled_indices[:int(0.7*data.shape[0])] test_indices = shuffled_indices[int(0.7*data.shape[0]):] 接下来,我们可以提取输入和输出的特征,并将它们存储在不同的变量中。假设输入特征位于Excel文件的第一列至第三列,输出特征位于第四列,我们可以使用以下代码提取输入和输出的特征: train_X = data.iloc[train_indices, :3].values train_y = data.iloc[train_indices, 3].values test_X = data.iloc[test_indices, :3].values test_y = data.iloc[test_indices, 3].values 现在我们有了训练集和测试集的输入和输出特征。接下来,我们可以定义神经网络的结构,并进行训练和预测。由于题目要求不使用任何深度学习框架,我们需要手动实现bp神经网络的前向传播和反向传播过程。这包括定义网络的权重和偏置,定义激活函数(如sigmoid函数),进行前向传播计算输出,计算损失函数,计算梯度,更新权重和偏置等。 以上是一个简单实现的提示,完整实现一个bp神经网络需要更多的代码和数学推导。希望这些提示能对你提供一些帮助。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

大学生挑战杯-喜树根器官培养和抗癌物质喜树碱生成的研究.rar

大学生挑战杯-喜树根器官培养和抗癌物质喜树碱生成的研究.rar
recommend-type

b278视频及游戏管理平台-springboot+vue.zip(可运行源码+sql文件+)

视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。 视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。 视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。 视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。 视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。 视频及游戏管理平台是一个很好的项目,结合了后端(Spring Boot)和前端(Vue.js)技术,实现了前后端分离。
recommend-type

大模型应用-为Ollma开发的简单的HTML网页UI应用-附项目源码-优质项目实战.zip

大模型应用_为Ollma开发的简单的HTML网页UI应用_附项目源码_优质项目实战
recommend-type

基于JAVA局域网监听软件的设计与开发(源代码+论文).rar

基于JAVA局域网监听软件的设计与开发(源代码+论文).rar
recommend-type

小程序-光影娱乐带后台(源码).zip

小程序-光影娱乐带后台(源码).zip
recommend-type

计算机系统基石:深度解析与优化秘籍

深入理解计算机系统(原书第2版)是一本备受推崇的计算机科学教材,由卡耐基梅隆大学计算机学院院长,IEEE和ACM双院院士推荐,被全球超过80所顶级大学选作计算机专业教材。该书被誉为“价值超过等重量黄金”的无价资源,其内容涵盖了计算机系统的核心概念,旨在帮助读者从底层操作和体系结构的角度全面掌握计算机工作原理。 本书的特点在于其起点低但覆盖广泛,特别适合大三或大四的本科生,以及已经完成基础课程如组成原理和体系结构的学习者。它不仅提供了对计算机原理、汇编语言和C语言的深入理解,还包含了诸如数字表示错误、代码优化、处理器和存储器系统、编译器的工作机制、安全漏洞预防、链接错误处理以及Unix系统编程等内容,这些都是提升程序员技能和理解计算机系统内部运作的关键。 通过阅读这本书,读者不仅能掌握系统组件的基本工作原理,还能学习到实用的编程技巧,如避免数字表示错误、优化代码以适应现代硬件、理解和利用过程调用、防止缓冲区溢出带来的安全问题,以及解决链接时的常见问题。这些知识对于提升程序的正确性和性能至关重要,使读者具备分析和解决问题的能力,从而在计算机行业中成为具有深厚技术实力的专家。 《深入理解计算机系统(原书第2版)》是一本既能满足理论学习需求,又能提供实践经验指导的经典之作,无论是对在校学生还是职业程序员,都是提升计算机系统知识水平的理想读物。如果你希望深入探究计算机系统的世界,这本书将是你探索之旅的重要伴侣。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

PHP数据库操作实战:手把手教你掌握数据库操作精髓,提升开发效率

![PHP数据库操作实战:手把手教你掌握数据库操作精髓,提升开发效率](https://img-blog.csdn.net/20180928141511915?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE0NzU5/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70) # 1. PHP数据库操作基础** PHP数据库操作是使用PHP语言与数据库交互的基础,它允许开发者存储、检索和管理数据。本章将介绍PHP数据库操作的基本概念和操作,为后续章节奠定基础。
recommend-type

vue-worker

Vue Worker是一种利用Web Workers技术的 Vue.js 插件,它允许你在浏览器的后台线程中运行JavaScript代码,而不影响主线程的性能。Vue Worker通常用于处理计算密集型任务、异步I/O操作(如文件读取、网络请求等),或者是那些需要长时间运行但不需要立即响应的任务。 通过Vue Worker,你可以创建一个新的Worker实例,并将Vue实例的数据作为消息发送给它。Worker可以在后台执行这些数据相关的操作,然后返回结果到主页面上,实现了真正的非阻塞用户体验。 Vue Worker插件提供了一个简单的API,让你能够轻松地在Vue组件中管理worker实例
recommend-type

《ThinkingInJava》中文版:经典Java学习宝典

《Thinking in Java》中文版是由知名编程作家Bruce Eckel所著的经典之作,这本书被广泛认为是学习Java编程的必读书籍。作为一本面向对象的编程教程,它不仅适合初学者,也对有一定经验的开发者具有启发性。本书的核心目标不是传授Java平台特定的理论,而是教授Java语言本身,着重于其基本语法、高级特性和最佳实践。 在内容上,《Thinking in Java》涵盖了Java 1.2时期的大部分关键特性,包括Swing GUI框架和新集合类库。作者通过清晰的讲解和大量的代码示例,帮助读者深入理解诸如网络编程、多线程处理、虚拟机性能优化以及与其他非Java代码交互等高级概念。书中提供了320个实用的Java程序,超过15000行代码,这些都是理解和掌握Java语言的宝贵资源。 作为一本获奖作品,Thinking in Java曾荣获1995年的Software Development Jolt Award最佳书籍大奖,体现了其在业界的高度认可。Bruce Eckel不仅是一位经验丰富的编程专家,还是C++领域的权威,他拥有20年的编程经历,曾在世界各地教授对象编程,包括C++和Java。他的著作还包括Thinking in C++,该书同样广受好评。 作者不仅是一位技术导师,还是一位教育家,他善于用易于理解的方式阐述复杂的编程概念,使读者能够领略到编程中的“智慧”。与其他Java教材相比,《Thinking in Java》以其成熟、连贯、严谨的风格,赢得了读者的一致赞誉,被誉为最全面且实例恰当的编程指南,是学习Java过程中不可或缺的参考资料。 此外,本书还提供了配套的CD,包含15小时的语音授课,以及可以从Bruce Eckel的官方网站www.BruceEckel.com免费获取的源码和电子版更新,确保读者能够跟随最新的技术发展保持同步。无论你是Java新手还是进阶者,《Thinking in Java》都是一次深入探索Java世界的重要旅程。