初学神经网络算法--梯度下降、反向传播、优化(交叉熵代价函数、L2规范化) 柔性最大值(softmax)还未领会其要义,之后再说

有点懒,暂时不想把算法重新总结,先贴一个之前做过的反向传播的总结ppt

其实python更好实现些,不过我想好好学matlab,就用matlab写了

然后是算法源码,第一个啰嗦些,不过可以帮助理解算法

function bpback1(ny,eta,mini_size,epoch)
%ny:隐藏层为1层,神经元数目为ny;eta:学习速率;mini_size:最小采样;eopch:迭代次数
%该函数为梯度下降+反向传播
%images
[numimages,images]=bpimages('train-images.idx3-ubyte');
[n_test,test_data_x]=bpimages('t10k-images.idx3-ubyte');
%labels
[numlabels,labels]=bplabels('train-labels.idx1-ubyte');
[n_test,test_data_y]=bplabels('t10k-labels.idx1-ubyte');
%init w/b
%rand('state',sum(100*clock));
%ny=30;eta=0.01;mini_size=10;
w1=randn(ny,784);
b1=randn(ny,1);
w2=randn(10,ny);
b2=randn(10,1);
for epo=1:epoch
for nums=1:numimages/mini_size
    for num=(nums-1)*mini_size+1:nums*mini_size
        x=images(:,num);
        y=labels(:,num);
    net2=w1*x;               %input of net2
    for i=1:ny
    hidden(i)=1/(1+exp(-net2(i)-b1(i)));%output of net2
    end
    net3=w2*hidden';            %input of net3
    for i=1:10
    o(i)=1/(1+exp(-net3(i)-b2(i)));%output of net3
    end

    %back
    for i=1:10
    delta3(i)=(y(i)-o(i))*o(i)*(1-o(i));%delta of net3
    end
    for i=1:ny
    delta2(i)=delta3*w2(:,i)*hidden(i)*(1-hidden(i));%delta of net2
    end
    %updata w/b
    for i=1:10
        for j=1:ny
    w2(i,j)=w2(i,j)+eta*delta3(i)*hidden(j)/mini_size;
        end
    end
    for i=1:ny
        for j=1:784
    w1(i,j)=w1(i,j)+eta*delta2(i)*x(j)/mini_size;
        end
    end
    for i=1:10
    b2(i)=b2(i)+eta*delta3(i);
    end
    for i=1:ny
    b1(i)=b1(i)+eta*delta2(i);
    end
    end
end
%calculate sum of error
%accuracy
sum0=0;
for i=1:1000
    x0=test_data_x(:,i);
    y0=test_data_y(:,i);
    a1=[];
    a2=[];
    s1=w1*x0;
    for j=1:ny
    a1(j)=1/(1+exp(-s1(j)-b1(j)));
    end
    s2=w2*a1';
    for j=1:10
    a2(j)=1/(1+exp(-s2(j)-b2(j)));
    end
    a2=a2';
    [m1,n1]=max(a2);
    [m2,n2]=max(y0);
    if n1==n2
        sum0=sum0+1;
    end
    %e=o'-y;
    %sigma(num)=e'*e;
    sigma(i)=sumsqr(a2-y0);   %代价为误差平方和
end
sigmas(epo)=sum(sigma)/(2*1000);
fprintf('epoch %d:%d/%d\n',epo,sum0,1000);
end
plot(sigmas);
xlabel('epoch');
ylabel('cost on the training_data');
end

  

function bpback2(ny,eta,mini_size,epoch,numda)
%ny:隐藏层为1层,神经元数目为ny;eta:学习速率;mini_size:最小采样;eopch:迭代次数
%bpback的优化,包括L2规范化、交叉熵代价函数的引入---结果证明该优化非常赞!
%images
[numimages,images]=bpimages('train-images.idx3-ubyte');
[n_test,test_data_x]=bpimages('t10k-images.idx3-ubyte');
%labels
[numlabels,labels]=bplabels('train-labels.idx1-ubyte');
[n_test,test_data_y]=bplabels('t10k-labels.idx1-ubyte');
%init w/b
%ny=30;eta=0.05;mini_size=10;epoch=10;numda=0.1;
rand('state',sum(100*clock));
w1=randn(ny,784)/sqrt(784);
b1=randn(ny,1);
w2=randn(10,ny)/sqrt(ny);
b2=randn(10,1);
for epo=1:epoch
for nums=1:numimages/mini_size
    for num=(nums-1)*mini_size+1:nums*mini_size
        x=images(:,num);
        y=labels(:,num);
    net2=w1*x;               %input of net2
    hidden=1./(1+exp(-net2-b1));%output of net2
    net3=w2*hidden;            %input of net3
    o=1./(1+exp(-net3-b2));%output of net3
    %back
    delta3=(y-o);%delta of net3   由于交叉熵代价函数的引入,偏导被消去
    delta2=w2'*delta3.*(hidden.*(1-hidden));%delta of net2
    %updata w/b
    w2=w2*(1-eta*numda/numimages)+eta*delta3*hidden'/mini_size;     %L2规范化
    w1=w1*(1-eta*numda/numimages)+eta*delta2*x'/mini_size;
    b2=b2+eta*delta3/mini_size;
    b1=b1+eta*delta2/mini_size;
    end
end
%calculate sum of error
%accuracy
sum0=0;
for i=1:1000
    x0=test_data_x(:,i);
    y0=test_data_y(:,i);
    a1=[];
    a2=[];
    a1=1./(1+exp(-w1*x0-b1));
    a2=1./(1+exp(-w2*a1-b2));
    [m1,n1]=max(a2);
    [m2,n2]=max(y0);
    if n1==n2
        sum0=sum0+1;
    end
    %e=o'-y;
    %sigma(num)=e'*e;
    sigma(i)=m2*log(m1)+(1-m2)*log(1-m1);   %计算代价cost
end
sigmas(epo)=-sum(sigma)/1000;       %cost求和
fprintf('epoch %d:%d/%d\n',epo,sum0,1000);
end
plot(sigmas);
xlabel('epoch');
ylabel('cost on the training_data');
end

好好学习,天天向上,话说都没有表情用,果然是程序猿的世界,我还是贴个表情吧

matlab处理手写识别问题的更多相关文章

  1. 基于MATLAB的手写公式识别(9)

    基于MATLAB的手写公式识别(9) 1.2图像的二值化 close all; clear all; Img=imread('drink.jpg'); %灰度化 Img_Gray=rgb2gray(I ...

  2. 基于MATLAB的手写公式识别(6)

    基于MATLAB的手写公式识别 2021-03-29 10:24:51 走通了程序,可以识别"心脑血管这几个字",还有很多不懂的地方. 2021-03-29 12:20:01 tw ...

  3. 基于MATLAB的手写公式识别(5)

    基于MATLAB的手写公式识别 总结一下昨天一天的工作成果: 获得了大致的识别过程. 一个图像从生肉到可以被处理需要经过预处理(灰质化.增加对比度.中值过滤.膨胀或腐蚀.闭环运算). 掌握了相关函数的 ...

  4. 基于MATLAB的手写公式识别(3)

    基于MATLAB的手写公式识别 图像的膨胀化,获取边缘(思考是否需要做这种处理,初始参考样本相对简单) %膨胀 imdilate(dilate=膨胀/扩大) clc clear A1=imread(' ...

  5. 基于MATLAB的手写公式识别(2)

    基于MATLAB的手写公式识别 图像的预处理(除去噪声.得到后续定位分割所需的信息.) 预处理其本质就是去除不需要的噪声信息,得到后续定位分割所需要的图像信息.图像信息在采集的过程中由于天气环境的影响 ...

  6. 基于MATLAB的手写公式识别(1)

    基于MATLAB的手写公式识别 reason:课程要求以及对MATLAB强大生命力的探索欲望: plan date:2021/3/28-2021/4/12 plan: 进行材料搜集和思路整理: 在已知 ...

  7. 【Win 10 应用开发】手写识别

    记得前面(忘了是哪天写的,反正是前些天,请用力点击这里观看)老周讲了一个14393新增的控件,可以很轻松地结合InkCanvas来完成涂鸦.其实,InkCanvas除了涂鸦外,另一个大用途是墨迹识别, ...

  8. JS / Egret 单笔手写识别、手势识别

    UnistrokeRecognizer 单笔手写识别.手势识别 UnistrokeRecognizer : https://github.com/RichLiu1023/UnistrokeRecogn ...

  9. (手写识别) Zinnia库及其实现方法研究

    Zinnia库及其实现方法研究 (转) zinnia是一个开源的手写识别库.采用C++实现.具有手写识别,学习以及文字模型数据制作转换等功能. 项目地址 [http://zinnia.sourcefo ...

随机推荐

  1. python操作execl学习笔记(一)

    本节只记录关于execl的读操作: execl 内容及格式 python3 #!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- import xlrd import ...

  2. OS + RedHat 6.3 x64 NFS / mount.nfs: access denied by server while mounting

    s Linux mount/unmount命令(转) https://www.cnblogs.com/xd502djj/p/3809375.html 问题2:NFS配置项no_root_squash和 ...

  3. python (大文件下载及进度条展示) 验证客户端链接的合法性,socketserver

    ##########总结########### 文件校验加进度条显示 ####server import os import json import socket import struct impo ...

  4. Linux记录-文件格式

    yum -y install dos2unix dos2unix filename

  5. 微服务之consul

    一.概述 consul是google开源的一个使用go语言开发的服务发现.配置管理中心服务.内置了服务注册与发现框 架.分布一致性协议实现.健康检查.Key/Value存储.多数据中心方案,不再需要依 ...

  6. Ubuntu 启动服务 失败 的 可能解决办法

    ➜  ~ service nfs-kernel-server start  Job for nfs-server.service canceled. 如果遇到服务启动失败,请检查有关的文件夹是否创建( ...

  7. javaScript ES5常考面试题总结

    js的六种原始值 boolean null undefined number string symbol 坑1: 首先原始类型存储的都是值,是没有函数可以调用的,比如 undefined.toStri ...

  8. 用python实现单向链表

    单向链表 单向链表也叫单链表,是链表中最简单的一种形式,它的每个节点包含两个域,一个信息域(元素域)和一个链接域.这个链接指向链表中的下一个节点,而最后一个节点的链接域则指向一个空值. 表元素域ele ...

  9. SpringBoot系列: 单元测试

    SpringBoot 项目单元测试也很方便, Web项目中单元测试应该覆盖:1. Service 层2. Controller 层 本文前半部分讲解是一些测试基础配置. 对于Service和Contr ...

  10. nginx接入let's encrypt

    按以下步骤: 一.放开443端口 我的是云服务器,默认没开放443端口,需要先在控制台放开 二.使用let’s encrypt 生成证书 执行以下命令: git clone https://githu ...