def numerical_gradient_2d(f, X): if X.ndim == 1: return _numerical_gradient_1d(f, X) else: grad = np.zeros_like(X) for idx, x in enumerate(X): grad[idx] = _numerical_gradient_1d(f, x) return grad

时间: 2024-02-14 13:22:35 浏览: 31
这是数值微分的另一个函数,用于求解二元函数在某一点的梯度。与一元函数不同,二元函数的梯度是一个向量,包含了函数在每个自变量上的偏导数。数值微分求解二元函数的梯度的方法与一元函数类似,只需对每个自变量分别进行数值微分,即可得到整个向量在该点处的梯度。 numerical_gradient_2d 函数实现了二元函数的数值微分,输入参数包括函数 f 和点 X,输出为函数在点 X 处的梯度。函数首先判断输入点 X 的维度,如果是一维向量则调用 _numerical_gradient_1d 函数求解一元函数的导数,如果是二维矩阵则对矩阵中的每个向量分别调用 _numerical_gradient_1d 函数求解二元函数在该向量上的梯度,最终得到整个矩阵在该点处的梯度。
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dx_num = eval_numerical_gradient_array(lambda x: affine_forward(x, w, b)[0], x, dout)

这行代码是用来计算仿射层(affine layer)的反向传播的梯度的。其中,x 是输入数据,w 是权重参数,b 是偏置参数,dout 是反向传播回来的上游梯度。这行代码中使用了 eval_numerical_gradient_array 函数来数值化地计算梯度。其中,第一个参数是一个函数,这个函数将 x 作为输入,返回前向传播的输出;第二个参数是 x,第三个参数是 dout。这行代码的返回值是 dx_num,即数值化计算出的梯度。

def numerical_gradient(self, x, t): loss_W = lambda W: self.loss(x, t)这段代码什么意思

这段代码定义了一个名为"numerical_gradient"的方法,该方法接受两个参数x和t。在方法内部,使用lambda表达式定义了一个名为loss_W的匿名函数。这个匿名函数接受一个参数W,并调用self中的loss方法,将参数x和t传递给它,并将其返回值作为函数的返回值。 这段代码的目的是定义一个用于计算参数W的数值梯度的函数。具体来说,它使用lambda表达式创建了一个匿名函数loss_W,该函数接受参数W,并将参数x和t传递给self中的loss方法,计算损失值。在数值梯度计算中,我们需要对损失函数在每个参数维度上进行微小的变化,并计算损失函数的变化量,以此来近似求解梯度。通过定义这个匿名函数,我们可以将loss函数作为输入传递给数值梯度计算的方法,从而实现对任意损失函数的梯度计算。

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将以下代码转化为matlab代码表示:import xlrd import sympy import numpy as np from scipy import linalg #%% queue = [ 0, 29, 17, 2, 1, 20, 19, 26, 18, 25, 14, 6, 11, 7, 15, 9, 8, 12, 27, 16, 10, 13, 5, 4, 3, 22, 28, 24, 23, 21, 0] def read_data_model(): data = xlrd.open_workbook("/Users/lzs/Downloads/2020szcupc/data/C2.xlsx") table = data.sheet_by_name("Sheet1") rowNum = table.nrows colNum = table.ncols consumes = [] for i in range(1, rowNum): # 忽略DC的消耗 if i == 1: pass else: consumes.append(0 if table.cell_value(i, 3) == '/' else table.cell_value(i, 3)) return consumes #%% 获得矩阵A def get_A_matrix(data): A = np.ones([29,29], dtype = float) diagonal = np.eye(29) for i in range(29): for j in range(29): A[i][j] = data['consumes'][j] / data['r'] A = A - diagonal return A #%% def get_b_maatrix(data): b = np.ones([29,1], dtype=float) for i in range(29): b[i][0] = -data['dst']*data['consumes'][i]/data['velocity']+data['f'] for j in range(29): b[i][0] = b[i][0] + data['f']*data['consumes'][i]/data['r'] return b #%% 数值解 def numerical(data): data['velocity'] = 50 data['dst'] = 11469 data['r'] = 200 data['f'] = 10 A = get_A_matrix(data) b = get_b_maatrix(data) x = linalg.solve(A, b) return x #%% 符号解决方案 def symbolic(data): data['velocity'] = sympy.symbols("v", integer = True) data['dst'] = 12100 data['r'] = sympy.symbols("r", integer = True) data['f'] = sympy.symbols("f", integer = True) # 获取矩阵A并转移到符号矩阵M A = np.ones([29,29], dtype = float).tolist() diagonal = np.eye(29).tolist() for i in range(29): for j in range(29): A[i][j] = data['consumes'][j] / data['r'] - diagonal[i][j] M = sympy.Matrix(A) # 得到矩阵b并转移到符号矩阵b b = np.ones([29,1], dtype=float).tolist() for i in range(29): b[i][0] = -data['dst']*data['consumes'][i]/data['velocity']+data['f'] for j in range(29): b[i][0] = b[i][0] + data['f']*data['consumes'][i]/data['r'] b = sympy.Matrix(b) # LU solver x = M.LUsolve(b) return x #%% 主功能 if name == 'main': data = {} data['consumes'] = read_data_model() options = {"numerical":1, "symbolic":2} option = 1 if option == options['numerical']: x = numerical(data) print(x) elif option == options['symbolic']: x = symbolic(data) print(x) else: print("WARN!!!")

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