hidden_inputs=numpy.dot(self.w_in_hid,inputs) #输入列矩阵与权重矩阵点乘,得到隐藏节点的输入
时间: 2023-05-29 10:01:14 浏览: 114
这段代码是用 numpy 中的 dot 函数计算 self.w_in_hid 和 inputs 两个矩阵的乘积,结果存储在 hidden_inputs 中。其中,self.w_in_hid 是输入层和隐藏层之间的权重矩阵,inputs 是输入的数据。
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hidden_inputs=numpy.dot(self.w_in_hid,inputs)代码
这行代码的作用是将输入层与隐藏层之间的权重矩阵 self.w_in_hid 与输入数据 inputs 进行矩阵乘法运算,得到隐藏层的输入值 hidden_inputs。其计算公式如下:
hidden_inputs = w_in_hid * inputs
其中,w_in_hid 为一个形状为 (hidden_units, input_units) 的权重矩阵,其中 hidden_units 为隐藏层中神经元的数量,input_units 为输入层中神经元的数量;inputs 为一个形状为 (input_units, 1) 的输入数据向量,其中 1 为批次大小(只有一个输入数据)。
矩阵乘法运算可以转化为矩阵中每个元素之间的运算,即:
hidden_inputs[i] = sum(w_in_hid[i][j] * inputs[j]) for j in range(input_units)
其中,i 为隐藏层神经元的索引,j 为输入层神经元的索引。这个运算可以同时对所有的隐藏层神经元执行,依次计算出每个隐藏层神经元的输入值。
import numpy as np class BPNeuralNetwork: def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size): self.input_size = input_size self.hidden_size = hidden_size self.output_size = output_size # 初始化权重和偏置 self.weights_ih = np.random.randn(hidden_size, input_size) self.bias_ih = np.random.randn(hidden_size, 1) self.weights_ho = np.random.randn(output_size, hidden_size) self.bias_ho = np.random.randn(output_size, 1) # 定义激活函数 self.activation = lambda x: 1 / (1 + np.exp(-x)) self.derivative = lambda x: x * (1 - x) def forward(self, inputs): # 计算隐藏层的输出 hidden = self.activation(np.dot(self.weights_ih, inputs) + self.bias_ih) # 计算输出层的输出 output = self.activation(np.dot(self.weights_ho, hidden) + self.bias_ho) return output def backward(self, inputs, targets, output): # 计算输出层的误差 output_error = targets - output output_delta = output_error * self.derivative(output) # 计算隐藏层的误差 hidden_error = np.dot(self.weights_ho.T, output_delta) hidden_delta = hidden_error * self.derivative(hidden) # 更新权重和偏置 self.weights_ho += np.dot(output_delta, hidden.T) self.bias_ho += output_delta self.weights_ih += np.dot(hidden_delta, inputs.T) self.bias_ih += hidden_delta def train(self, inputs, targets, epochs): for i in range(epochs): for j in range(len(inputs)): # 前向传播 output = self.forward(inputs[j].reshape(-1, 1)) # 反向传播 self.backward(inputs[j].reshape(-1, 1), targets[j].reshape(-1, 1), output)
这段代码实现了一个使用反向传播算法进行训练的多层前馈神经网络。具体来说,它包括了以下几个部分:
1. 初始化函数__init__中,定义了输入层、隐藏层和输出层的节点数,以及它们之间的权重和偏置。其中,权重和偏置都是随机初始化的。
2. 定义了激活函数activation和导数函数derivative,这里采用的是Sigmoid函数。
3. 前向传播函数forward中,通过输入数据和当前的权重和偏置计算出隐藏层和输出层的输出值。
4. 反向传播函数backward中,通过目标值和当前的输出值计算出输出层的误差,然后通过权重矩阵的转置和输出层误差计算隐藏层的误差,最后更新权重和偏置。
5. 训练函数train中,通过迭代的方式对网络进行训练,每次迭代都遍历所有的输入数据,并调用前向传播和反向传播函数来更新权重和偏置。训练的次数由参数epochs指定。
这段代码实现了一个基本的神经网络,可以用于解决一些简单的分类和回归问题。但是需要注意的是,它还有很多可以改进的地方,比如添加正则化、使用其他的激活函数、调整学习率等等。
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