【python】小型神经网络的搭建
import numpy as np def sigmoid(x):
# Sigmoid activation function: f(x) = 1 / (1 + e^(-x))
return 1 / (1 + np.exp(-x)) def deriv_sigmoid(x):
# Derivative of sigmoid: f'(x) = f(x) * (1 - f(x))
fx = sigmoid(x)
return fx * (1 - fx) def mse_loss(y_true, y_pred):
# y_true and y_pred are numpy arrays of the same length.
return ((y_true - y_pred) ** 2).mean() class OurNeuralNetwork:
'''
A neural network with:
- 2 inputs
- a hidden layer with 2 neurons (h1, h2)
- an output layer with 1 neuron (o1) *** DISCLAIMER ***:
The code below is intended to be simple and educational, NOT optimal.
Real neural net code looks nothing like this. DO NOT use this code.
Instead, read/run it to understand how this specific network works.
'''
def __init__(self):
# Weights
self.w1 = np.random.normal()
self.w2 = np.random.normal()
self.w3 = np.random.normal()
self.w4 = np.random.normal()
self.w5 = np.random.normal()
self.w6 = np.random.normal() # Biases
self.b1 = np.random.normal()
self.b2 = np.random.normal()
self.b3 = np.random.normal() def feedforward(self, x):
# x is a numpy array with 2 elements.
h1 = sigmoid(self.w1 * x[0] + self.w2 * x[1] + self.b1)
h2 = sigmoid(self.w3 * x[0] + self.w4 * x[1] + self.b2)
o1 = sigmoid(self.w5 * h1 + self.w6 * h2 + self.b3)
return o1 def train(self, data, all_y_trues):
'''
- data is a (n x 2) numpy array, n = # of samples in the dataset.
- all_y_trues is a numpy array with n elements.
Elements in all_y_trues correspond to those in data.
'''
learn_rate = 0.1
epochs = 1000 # number of times to loop through the entire dataset for epoch in range(epochs):
for x, y_true in zip(data, all_y_trues):
# --- Do a feedforward (we'll need these values later)
sum_h1 = self.w1 * x[0] + self.w2 * x[1] + self.b1
h1 = sigmoid(sum_h1) sum_h2 = self.w3 * x[0] + self.w4 * x[1] + self.b2
h2 = sigmoid(sum_h2) sum_o1 = self.w5 * h1 + self.w6 * h2 + self.b3
o1 = sigmoid(sum_o1)
y_pred = o1 # --- Calculate partial derivatives.
# --- Naming: d_L_d_w1 represents "partial L / partial w1"
d_L_d_ypred = -2 * (y_true - y_pred) # Neuron o1
d_ypred_d_w5 = h1 * deriv_sigmoid(sum_o1)
d_ypred_d_w6 = h2 * deriv_sigmoid(sum_o1)
d_ypred_d_b3 = deriv_sigmoid(sum_o1) d_ypred_d_h1 = self.w5 * deriv_sigmoid(sum_o1)
d_ypred_d_h2 = self.w6 * deriv_sigmoid(sum_o1) # Neuron h1
d_h1_d_w1 = x[0] * deriv_sigmoid(sum_h1)
d_h1_d_w2 = x[1] * deriv_sigmoid(sum_h1)
d_h1_d_b1 = deriv_sigmoid(sum_h1) # Neuron h2
d_h2_d_w3 = x[0] * deriv_sigmoid(sum_h2)
d_h2_d_w4 = x[1] * deriv_sigmoid(sum_h2)
d_h2_d_b2 = deriv_sigmoid(sum_h2) # --- Update weights and biases
# Neuron h1
self.w1 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h1 * d_h1_d_w1
self.w2 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h1 * d_h1_d_w2
self.b1 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h1 * d_h1_d_b1 # Neuron h2
self.w3 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h2 * d_h2_d_w3
self.w4 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h2 * d_h2_d_w4
self.b2 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_h2 * d_h2_d_b2 # Neuron o1
self.w5 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_w5
self.w6 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_w6
self.b3 -= learn_rate * d_L_d_ypred * d_ypred_d_b3 # --- Calculate total loss at the end of each epoch
if epoch % 10 == 0:
y_preds = np.apply_along_axis(self.feedforward, 1, data)
loss = mse_loss(all_y_trues, y_preds)
print("Epoch %d loss: %.8f" % (epoch, loss)) # Define dataset
data = np.array([
[-2, -1], # Alice
[25, 6], # Bob
[17, 4], # Charlie
[-15, -6], # Diana
])
all_y_trues = np.array([
1, # Alice
0, # Bob
0, # Charlie
1, # Diana
]) # Train our neural network!
network = OurNeuralNetwork()
network.train(data, all_y_trues)
tz@croplab,HZAU
2019/6/19
【python】小型神经网络的搭建的更多相关文章
- 使用python制作神经网络——搭建框架
一.神经网络的大体结构可分为三个函数,分别如下: 1.初始化函数 设定输入层节点,隐藏层节点和输出层节点的数量. 2.训练 学习给定训练集样本后,优化权重. 3.查询 给定输入,从输出节点给出答案 所 ...
- Python实现一个简单三层神经网络的搭建并测试
python实现一个简单三层神经网络的搭建(有代码) 废话不多说了,直接步入正题,一个完整的神经网络一般由三层构成:输入层,隐藏层(可以有多层)和输出层.本文所构建的神经网络隐藏层只有一层.一个神经网 ...
- python+Eclipse+pydev环境搭建
python+Eclipse+pydev环境搭建 本文重点介绍使用Eclipse+pydev插件来写Python代码, 以及在Mac上配置Eclipse+Pydev 和Windows配置Ecli ...
- 基于Ubuntu+Python+Tensorflow+Jupyter notebook搭建深度学习环境
基于Ubuntu+Python+Tensorflow+Jupyter notebook搭建深度学习环境 前言一.环境准备环境介绍软件下载VMware下安装UbuntuUbuntu下Anaconda的安 ...
- Python开发:环境搭建(python3、PyCharm)
Python开发:环境搭建(python3.PyCharm) python3版本安装 PyCharm使用(完全图解(最新经典))
- centos6.5下Python IDE开发环境搭建
自由不是想做什么就做什么,而是想不做什么就不做什么. ---摘抄于2016/11/30晚 之前学习了一段时间的Python,但所有部署都在windows上.正赶上最近在学习liux,以后 ...
- Python+Selenium+webdriver环境搭建(windows)以及相关资源下载链接
今天记录一下测试小菜鸟alter在测试入门的一点关于python+Selenium+webdriver环境搭建的经历以及资源分享.欢迎交流学习,批评指正. 一.Python的下载与安装 1.pytho ...
- Python之Django环境搭建(MAC+pycharm+Django++postgreSQL)
Python之Django环境搭建(MAC+pycharm+Django++postgreSQL) 转载请注明地址:http://www.cnblogs.com/funnyzpc/p/7828614. ...
- 深度学习与计算机视觉:基于Python的神经网络的实现
在前面两篇文章介绍了深度学习的一些基本概念,本文则使用Python实现一个简单的深度神经网络,并使用MNIST数据库进行测试. 神经网络的实现,包括以下内容: 神经网络权值的初始化 正向传播 误差评估 ...
随机推荐
- Oracle Help 类
public static string ConnString = @"Data Source=xxx;USER ID=xxx;PASSWORD=xxx"; /// <sum ...
- Binding的Path(路径)
Binding的源可以是控件(一个控件是另一个控件的Source.控件把自己的容器作为Source),把集合作为ItemsControls的Source,把xml作为Tree或者Menu的Source ...
- 09 Python两种创建类的方式
第一种比较普遍的方式: class Work(): def __init__(self,name): self.name = name w = Work('well woker') 这样就简单创建了一 ...
- 重学HTML5的语义化
干了这么多年的前端,之前面试的时候经常会遇到面试官提问:你是如何理解HTML的语义化的? 说实话,之前遇到这个问题的时候,都是从网上找参考答案,然后记下来,用自己的语言重新组织一下,就变成自己的理解了 ...
- mybatis-generator遇到到的问题
1.Unknown system variable 'query_cache_size' https://blog.csdn.net/qq_21870555/article/details/80711 ...
- 多线程编程-- part 5.2 JUC锁之Condition条件
1.Condition介绍 Condition的作用是对锁进行更精确的控制.Condition中的await()方法相当于Object的wait()方法,Condition中的signal()方法相当 ...
- kubernetes创建资源的两种方式
一.创建方式分类: 命令 vs 配置文件 Kubernetes 支持两种方式创建资源: 1.用 kubectl 命令行的方式直接创建,比如: kubectl run httpd-app --image ...
- Summer training round2 #10(Training 30)
A:签到题 B!:搜索+DP #include<bits/stdc++.h> #define mp make_pair #define pi pair<int,int> usi ...
- [uboot] (番外篇)global_data介绍(转)
版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明.本文链接:https://blog.csdn.net/ooonebook/article/det ...
- 【洛谷P4173】残缺的字符串
题目大意:给定一个文本串和一个模板串,串中含有通配符,求文本串中有多少个位置可以与文本串完全匹配. 题解:利用卷积求解字符串匹配问题. 通配符字符串匹配的数值表示为 \[\sum\limits_{i ...