【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
- LintCode 6---合并排序数组 II
import java.util.Arrays; public class Lint6 { /* * 合并两个排序的整数数组A和B变成一个新的数组.新数组也要有序. */ public static ...
- GitFlow入门
1-概述 2-GitFLow分支介绍 2.1-master 分支 2.2-develop 分支 2.3-feature 分支 2.4-release 分支 2.5-hotfix 分支 3-GitFlo ...
- 11 Mysql之配置双主热备+keeepalived.md
准备 1. 双主 master1 192.168.199.49 master2 192.168.199.50 VIP 192.168.199.52 //虚拟IP 2.环境 master:nginx + ...
- 03 python3常见内置函数
数学相关 abs(a) : 求取绝对值.abs(-1) max(list) : 求取list最大值.max([1,2,3]) min(list) : 求取list最小值.min([1,2,3]) su ...
- 为什么选择器:last-child有时没有起作用?
想要有.list样式的最后一个不要下划线.为什么:last-child没有起作用? el:last-child 的匹配规则是:第一步,查找 el 选择器匹配元素的所有同级元素(siblings):第二 ...
- js的作用主要这么几个
js的作用主要有这么几个表单验证:网页上,用户输入的信息需要进行验证,在客户端验证,可以减少对服务器端的压力.所以,你应该把握正则表达式方面的知识.网页特效:页面上很多特效是非常好的,能产生很好的用户 ...
- 改变font-weight的数值,样式并不会改变的原因
通常情况下,一个特定的字体仅会包含少数的可用字重.若所指定的字重不存在直接匹配,则会通过字体匹配算法规则匹配使用邻近的可用字重.这也就是为什么我们有时候使用特定字重时没有“生效”,看起来跟其它字重差不 ...
- openlayers之地图截图
方法1 //this.map._this为初始化地图对象 this.map._this.once('postcompose', function (event) { var canvas = even ...
- C语言typedef详解
原文链接 C语言允许用户使用 typedef 关键字来定义自己习惯的数据类型名称,来替代系统默认的基本类型名称.数组类型名称.指针类型名称与用户自定义的结构型名称.共用型名称.枚举型名称等.一旦用户在 ...
- simhash算法:海量千万级的数据去重
simhash算法:海量千万级的数据去重 simhash算法及原理参考: 简单易懂讲解simhash算法 hash 哈希:https://blog.csdn.net/le_le_name/articl ...