机器学习(十二):前向传播的代码实现

一、Tensor Flow代码实现

Tensor FlowPyTorch是两大深度学习框架,本文使用Tensor Flow。

以上图的神经网络为例,代码可以写成:

1、输入向量用np.array赋值

2、使用Dense()构造第一层,第一层有三个神经元,激活函数是sigmoid,第一层的输入是x

3、使用Dense()构造第二层,第二层有一个神经元,激活函数是sigmoid,第二层的输入是第一层激活值a1

4、根据第二层的激活值判断预测值\hat{y}

二、Tensor Flow构建神经网络

以上图的神经网络为例,下面的代码实现不需要手动地获取数据并传递到下一层。

1、Dense():构造第一层、第二层、第三层,每层依次有25个、15个、1个神经元,激活函数是sigmoid

2、Sequential():把每层串在一起形成神经网络

3、model.compile():为搭建好的神经网络模型设置损失函数loss、优化器optimizer、准确性评价函数metrics(后续具体学习)

4、np.array():赋值训练集数据

5、model.fit():使用训练集的数据训练此模型

6、model.predict():给定新x值,预测\hat{y}

代码实现:

代码的另一种写法:

三、Python和Numpy代码实现

以上图的神经网络为例,输入向量用np.array赋值

1、第一层的第一个神经元激活值计算:

2、第一层的第二个神经元激活值计算:

3、第一层的第三个神经元激活值计算:

4、第一层激活值赋值:

5、第二层的神经元激活值计算:

6、根据第二层的激活值判断预测值\hat{y}

四、Python和Numpy代码简化

下面的代码实现,不需要手动地写每一个神经元的计算。

1、定义一个dense()函数计算每层的激活值:

  • 根据入参w获取本层神经元个数units
  • 使用np.zeros初始化本层的激活值a_out
  • 使用for循环依次计算每个神经元的激活值,并赋值给a_out

2、定义sequential()函数,把每一层串起来,输出最终激活值

五、Tensor Flow和Numpy的数据结构

1、Tensor和Numpy array主要区别:

  • Tensor和Numpy array的数据格式不一样,数据的值是相同的
  • Tensor专为GPU设计的,可以在GPU上进行更高效的计算,大大提高深度学习模型的训练和推断速度;而Numpy array只能运行在CPU上,不支持GPU加速

2、格式

tensor的格式:tf.Tensor([[0.2,0.7,0.3]],shape=(1,3),dtype=float32),tensor具有形状和数据类型

Numpy array的格式:array([[0.2,0.7,0.3]],dtype=float32)

3、转换

tensor可以直接使用Numpy array,Numpy array使用tensor需要进行转换,如:a.numpy(),a是tensor格式

学习来源:吴恩达的机器学习,P49-P54

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值