机器学习(4):BP神经网络原理及其python实现

BP神经网络是深度学习的重要基础,它是深度学习的重要前行算法之一,因此理解BP神经网络原理以及实现技巧非常有必要.接下来,我们对原理和实现展开讨论. 1.原理有空再慢慢补上,请先参考老外一篇不错的文章:A Step by Step Backpropagation Example 激活函数参考:深度学习常用激活函数之— Sigmoid & ReLU & Softmax 浅显易懂的初始化:CS231n课程笔记翻译:神经网络笔记 2 有效的Trick:神经网络训练中的Tricks之高效BP(…

BP神经网络原理及python实现

[废话外传]:终于要讲神经网络了,这个让我踏进机器学习大门,让我读研,改变我人生命运的四个字!话说那么一天,我在乱点百度,看到了这样的内容: 看到这么高大上,这么牛逼的定义,怎么能不让我这个技术宅男心向往之?现在入坑之后就是下面的表情: 好了好了,玩笑就开到这里,其实我是真的很喜欢这门学科,要不喜欢,老子早考公务员,找事业单位去了,还在这里陪你们牛逼打诨?写博客,吹逼? 1神经网络历史(本章来自维基百科,看过的自行跳过) 沃伦·麦卡洛克)[基于数学和一种称为阈值逻辑的算法创造了一种神经网络的计算…

机器学习入门学习笔记：（一）BP神经网络原理推导及程序实现

机器学习中,神经网络算法可以说是当下使用的最广泛的算法.神经网络的结构模仿自生物神经网络,生物神经网络中的每个神经元与其他神经元相连,当它“兴奋”时,想下一级相连的神经元发送化学物质,改变这些神经元的电位:如果某神经元的电位超过一个阈值,则被激活,否则不被激活.误差逆传播算法(error back propagation)是神经网络中最有代表性的算法,也是使用最多的算法之一. 误差逆传播算法理论推导误差逆传播算法(error back propagation)简称BP网络算法.而一般在说BP网…

菜鸟之路——机器学习之BP神经网络个人理解及Python实现

关键词: 输入层(Input layer).隐藏层(Hidden layer).输出层(Output layer) 理论上如果有足够多的隐藏层和足够大的训练集,神经网络可以模拟出任何方程.隐藏层多的时候就是深度学习啦没有明确的规则来设计最好有多少个隐藏层,可以根据实验测试的误差以及准确度来实验测试并改进. 交叉验证方法(cross -validation):把样本分为K份,取一份为测试集,其他为训练集.共取K次,然后取其平均值 BP的步骤 1.初始化权重(weight)以及偏向(bias),随…

【机器学习】BP神经网络实现手写数字识别

最近用python写了一个实现手写数字识别的BP神经网络,BP的推导到处都是,但是一动手才知道,会理论推导跟实现它是两回事.关于BP神经网络的实现网上有一些代码,可惜或多或少都有各种问题,在下手写了一份,连带着一些关于性能的分析也写在下面,希望对大家有所帮助. 加一些简单的说明,算不得理论推导,严格的理论推导还是要去看别的博客或书. BP神经网络是一个有监督学习模型,是神经网络类算法中非常重要和典型的算法,三层神经网络的基本结构如下: 这是最简单的BP神经网络结构,其运行机理是,一个特征向量的…

deep learning(1)BP神经网络原理与练习

具体原理参考如下讲义: 1.神经网络 2.反向传导 3.梯度检验与高级优化看完材料1和2就可以梳理清楚bp神经网络的基本工作原理,下面通过一个C语言实现的程序来练习这个算法 //Backpropagation, 25x25x8 units, binary sigmoid function network //Written by Thomas Riga, University of Genoa, Italy //thomas@magister.magi.unige.it #include <i…

BP神经网络原理详解

转自博客园@编程De: http://www.cnblogs.com/jzhlin/archive/2012/07/28/bp.html http://blog.sina.com.cn/s/blog_88f0497e0102v79c.html 从神经网络的生物模型说起我们知道人大脑信息的传递.对外界刺激产生反应都由神经元控制的,人脑就是由上百亿个的这样神经元构成.这些神经元之间并不孤立而且联系很密切,每个神经元平均与几千个神经元相连接,因此构成了人脑的神经网络.刺激在神经网络中的传播是遵循一…

BP神经网络原理及在Matlab中的应用

一.人工神经网络关于对神经网络的介绍和应用,请看如下文章神经网络潜讲如何简单形象又有趣地讲解神经网络是什么二.人工神经网络分类按照连接方式--前向神经网络.反馈(递归)神经网络按照学习方式--有导师学习神经网络.无导师学习神经网络按照实现功能--拟合(回归)神经网络.分类神经网络三.BP神经网络概述 1. 特点 BP神经网络中 BP 是指 BackPropagation (反向传播) ,指的是误差的反向传播 ,其信号是向前传播的 , 从结构上分类 ,它是前向有导师学习神经…

bp神经网络原理

bp(back propagation)修改每层神经网络向下一层传播的权值,来减少输出层的实际值和理论值的误差其实就是训练权值嘛训练方法为梯度下降法其实就是高等数学中的梯度,将所有的权值看成自变量,误差E作为因变量即E=f(w1,w2,w3,....,wk)//这些w就是每一层向下一层转移的权值,具体在哪层不要管,只有计算上的差别现在我们希望最小化E的值, 怎么最小化呢?就通过修改w的值来最小化首先我们计算E的梯度T 然后沿着梯度下降就行了,就是说,假设原来的向量是X,那么新的向量X…

机器学习之BP神经网络

import random import math #神经元的定义 class Neuron: def __init__(self,bias): self.bias = bias self.weights = [] def calculate_output(self,inputs): self.inputs = inputs; self.output = self.squash(self.calculate_tocal_net_input()) return self.output def ca…

BP神经网络与Python实现

人工神经网络是一种经典的机器学习模型,随着深度学习的发展神经网络模型日益完善. 联想大家熟悉的回归问题, 神经网络模型实际上是根据训练样本创造出一个多维输入多维输出的函数, 并使用该函数进行预测, 网络的训练过程即为调节该函数参数提高预测精度的过程.神经网络要解决的问题与最小二乘法回归解决的问题并无根本性区别. 回归和分类是常用神经网络处理的两类问题, 如果你已经了解了神经网络的工作原理可以在http://playground.tensorflow.org/上体验一个浅层神经网络的工作过程. 感…

Python语言编写BP神经网络

Python语言编写BP神经网络 2016年10月31日 16:42:44 ldy944758217 阅读数 3135 人工神经网络是一种经典的机器学习模型,随着深度学习的发展神经网络模型日益完善. 联想大家熟悉的回归问题, 神经网络模型实际上是根据训练样本创造出一个多维输入多维输出的函数, 并使用该函数进行预测, 网络的训练过程即为调节该函数参数提高预测精度的过程.神经网络要解决的问题与最小二乘法回归解决的问题并无根本性区别. 回归和分类是常用神经网络处理的两类问题, 如果你已经了解了神经…

机器学习：python使用BP神经网络示例

1.简介(只是简单介绍下理论内容帮助理解下面的代码,如果自己写代码实现此理论不够) 1) BP神经网络是一种多层网络算法,其核心是反向传播误差,即: 使用梯度下降法(或其他算法),通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小. BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input).隐藏层(hidden layer)和输出层(output layer),每层包含多个神经元. 2)BP神经网络示例图上图就是一个简单的三层BP神经网络.网络共有6个单元,O0用于表示阈值,O1.O2为输…

用Python实现BP神经网络（附代码）

用Python实现出来的机器学习算法都是什么样子呢? 前两期线性回归及逻辑回归项目已发布(见文末链接),今天来讲讲BP神经网络. BP神经网络全部代码 https://github.com/lawlite19/MachineLearning_Python/blob/master/NeuralNetwok/NeuralNetwork.py 神经网络model 先介绍个三层的神经网络,如下图所示输入层(input layer)有三个units( 为补上的bias,通常设为1) 表示第j层的第i个…

Python使用numpy实现BP神经网络

Python使用numpy实现BP神经网络本文完全利用numpy实现一个简单的BP神经网络,由于是做regression而不是classification,因此在这里输出层选取的激励函数就是f(x)=x.BP神经网络的具体原理此处不再介绍. import numpy as np class NeuralNetwork(object): def __init__(self, input_nodes, hidden_nodes, output_nodes, le…

python对BP神经网络实现

python对BP神经网络实现一.概念理解开始之前首先了解一下BP神经网络,BP的英文是back propagationd的意思,它是一种按误差反向传播(简称误差反传)训练的多层前馈网络,其算法称为BP算法. 它的基本思想是梯度下降法,利用梯度搜索技术,期望使网络的实际输出值和期望输出值的误差和均方差为最小. 基本BP算法包括信号的前向传播和误差的反向传播两个过程. 正向传播过程:输入信号--通过隐含层-->作用于输出节点(经过非线性变换,产生输出信号)-->验证实际输出结果是否与期望输出…

图机器学习(GML)&图神经网络(GNN)原理和代码实现(前置学习系列二）

项目链接:https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectdetail/4990947?contributionType=1 欢迎fork欢迎三连!文章篇幅有限,部分程序出图不一一展示,详情进入项目链接即可图机器学习(GML)&图神经网络(GNN)原理和代码实现(PGL)[前置学习系列二] 上一个项目对图相关基础知识进行了详细讲述,下面进图GML networkx :NetworkX 是一个 Python 包,用于创建.操作和研究复杂网络的结构.动力学和功…

机器学习（一）：梯度下降、神经网络、BP神经网络

这几天围绕论文A Neural Probability Language Model 看了一些周边资料,如神经网络.梯度下降算法,然后顺便又延伸温习了一下线性代数.概率论以及求导.总的来说,学到不少知识.下面是一些笔记概要. 一. 神经网络神经网络我之前听过无数次,但是没有正儿八经研究过.形象一点来说,神经网络就是人们模仿生物神经元去搭建的一个系统.人们创建它也是为了能解决一些其他方法难以解决的问题. 对于单一的神经元而言,当生物刺激强度达到一定程度,其就会被激发,然后做出一系列的反应.模仿这…

机器学习：从编程的角度理解BP神经网络

Python实现bp神经网络识别MNIST数据集

title: "Python实现bp神经网络识别MNIST数据集" date: 2018-06-18T14:01:49+08:00 tags: [""] categories: ["python"] 前言训练时读入的是.mat格式的训练集,测试正确率时用的是png格式的图片代码 #!/usr/bin/env python3 # coding=utf-8 import math import sys import os import numpy…

python构建bp神经网络_曲线拟合(一个隐藏层)__2.代码实现

IDE:jupyter 抽象程度可能不是那么高,以后再优化. 理论和代码实现的差距还是挺大的数据集请查看 python构建bp神经网络(一个隐藏层)__1.数据可视化部分代码预览 git上传.ipynb文件,并不能直接看,所以我上传了压缩包注释都写的很详细,全部代码下载请查看码云…

BP神经网络在python下的自主搭建梳理

本实验使用mnist数据集完成手写数字识别的测试.识别正确率认为是95% 完整代码如下: #!/usr/bin/env python # coding: utf-8 # In[1]: import numpy import scipy.special import matplotlib.pyplot # In[2]: class neuralNetwork: def __init__(self, inputNodes, hiddenNodes, outputNodes,learningRate)…

三层BP神经网络的python实现

这是一个非常漂亮的三层反向传播神经网络的python实现,下一步我准备试着将其修改为多层BP神经网络. 下面是运行演示函数的截图,你会发现预测的结果很惊人! 提示:运行演示函数的时候,可以尝试改变隐藏层的节点数,看节点数增加了,预测的精度会否提升 import math import random import string random.seed(0) # 生成区间[a, b)内的随机数 def rand(a, b): return (b-a)*random.random() + a # 生成…

python手写bp神经网络实现人脸性别识别1.0

写在前面:本实验用到的图片均来自google图片,侵删! 实验介绍用python手写一个简单bp神经网络,实现人脸的性别识别.由于本人的机器配置比较差,所以无法使用网上很红的人脸大数据数据集(如lfw数据集等等),所以我从google图片下载了一些中国明星的照片来作为本次实验的数据集. 训练数据集:5位中国的男明星(每个明星10张),6位中国的女明星(每个明星10张). 测试数据集:6张女生,6张男生实验环境 win10 python3.5+opencv+dlib+PIL 说明:上面涉及到的…

BP神经网络的数学原理及其算法实现

什么是BP网络 BP网络的数学原理 BP网络算法实现转载请声明出处http://blog.csdn.net/zhongkejingwang/article/details/44514073 上一篇文章介绍了KNN分类器,当时说了其分类效果不是很出色但是比较稳定,本文后面将利用BP网络同样对Iris数据进行分类. 可以结合下面这几篇文章一起看: http://www.cnblogs.com/jzhlin/archive/2012/07/28/bp.html http://www.cnblogs…

BP神经网络（原理及MATLAB实现）

人工神经网络概述: 人工神经元模型: 神经网络的分类: 按照连接方式,可以分为:前向神经网络 vs. 反馈(递归)神经网络: 按照学习方式,可以分为:有导师学习神经网络 vs. 无导师学习神经网络: 按照实现功能,可以分为:拟合(回归)神经网络 vs. 分类神经网络. 数据归一化:将数据映射到[0, 1]或[-1, 1]区间或其他的区间. 数据归一化的原因: 1.输入数据的单位不一样,有些数据的范围可能特别大,导致的结果是神经网络收敛慢.训练时间长.2.数据范围大的输入在模式分类中的作用可能会偏…