在Android Studio里撰写Python程序

ti

1.首先建立一个Android项目
首先建立一个新的Android程序开发项目。

例如，档案名称是—myHello.py。

并且开始撰写Python程序：

   其完整程序如下：
＃myHello.py
将numpy导入为np
从Java导入jclass
def sigmoid（x）：
返回1 /（1 + np.exp（-x））
def softmax（x）：
orig_shape = x.shape
如果len（x.shape）> 1：
      ＃矩阵
      tmp = np.max（x，axis = 1）
      x- = tmp.reshape（（x.shape [0]，1））
      x = np.exp（x）
      tmp = np.sum（x，axis = 1）
      x / = tmp.reshape（（x.shape [0]，1））
其他：
      ＃向量
      tmp = np.max（x）
      x- = tmp
      x = np.exp（x）
      tmp = np.sum（x）
      x / = tmp
返回x

hidden_nodes = 3
output_labels = 2
dx = np。array（[[7.5，5.5]，[3，12.5]，[6.6，3.5]，[1.2，7.5]，
         dtype = np.float32）
test_x = np。array（[[2.8，5.9]，[4.8，3.3]]，dtype = np.float32）
dt = np。数组（[[1,0]，[0,1]，[1,0]，[0,1]]，dtype = np.float32）
wh = np。数组（[[0.1，0.5，0.1]，
         [0.1，0.5，0.1]]，dtype = np.float32）
bh = np.array（[0.5，0.5，0.5]，dtype = np.float32）
wo = np。数组（[[0.1，0.5]，[0.5，0.5]，[0.5，0.1]]，dtype = np.float32）
bo = np.array（[0.5，0.5]，dtype = np.float32）
lr = 0.05
yv = 0
def one_round（x，t）：
全球wh，bh，wo，bo，lr，yv
＃-----开始训练-----------------------
#feedforward
yh = np.dot（x，wh）+ bh
zh =乙状结肠（yh）
yo = np.dot（zh，wo）+ bo
zo = softmax（yo）
＃BP用于输出---------------------
误差= t-zo
增量= lr *错误
error_h = np.dot（delta，wo.T）
dw_o = np.zeros（（3，2），np.float32）
对于我在范围（3）中：
      对于范围（2）中的j：
         dw_o [i，j] = zh  * delta [j]
db_o =增量
＃隐藏的BP
delta_h = zh *（1-zh）* error_h
dw_h = np.zeros（（2，3），np.float32）
对于我在范围（2）中：
      对于范围（3）中的j：
         dw_h [i，j] = x  * delta_h [j]
db_h =增量_h
＃更新权重
wh + = dw_h
bh + = db_h
wo + = dw_o
bo + = db_o
yv + = 1
＃------------------------------------
def train（ep）：
全球wh，bh，wo，bo，lr，yv
对于范围（100）中的k：
      对于我在范围（4）中：
         one_round（dx ，dt ）
返回yv
＃-----预测------------------------
def预测（x）：
全局wh，bh，wo，bo，lr，yv，test_x
yh = np.dot（test_x，wh）+ bh
zh =乙状结肠（yh）
yo = np.dot（zh，wo）+ bo
zo = softmax（yo）
pv = np.round（zo，5）
　  返回PV
＃结束
2.之前的Python程序码的说明
这是一个二元分类的范例。其中有2只<玩具兔>和2只<玩具猫>。其中，主要的特征在于兔子是：耳朵长，尾巴短；而猫则是：尾巴长，耳朵短。其资料如下：

※正向推演（Feed-Forward）阶段
上述Python程式，建立了一个两层的NN模型(含有一个隐藏层)：

其中，权重(W)则代表讯息传递的强弱。然后，需要使用到不同的数学式来计算各个y值(包括y0、y1、y2、y3)，这些数学式，就如下图所示：

所谓正向推演部分，就是将x0和x1训练资料喂给（Feed）这NN模型的输入层，然后透过上图的数学式的计算，推演出下一层（即隐藏层）的y0，y1和y2。，基于这些y []值，计算出z []值，再透过数学式的计算，推演到下一层（即输出层）的z3值。
※反向传播（反向传播）阶段
通过先前的正向推演计算，得到了输出层的z3值之后，就可以展开反向传播的运算了。首先计算落差值（t-z3），再从这落差值计算出<反向修正值（ Delta）>，如下图：

然后，拿这反向修正（Delta）值来与w03相乘，就反向推演出隐藏层第＃0神经元（即y0）的误差值了。如下图：

同样地，拿这delta值来与w13相乘，就反向推演出隐藏层y1神经元的误差值了。如下图：

同样地，拿这delta值来与w13相乘，就反向推演出隐藏层y2神经元的误差值了。如下图：

到此已经反向推演出隐藏层的各神经元的落差值：loss_y0，loss_y1和loss_y2值了。然后，就根据落差值来计算出修正值：delta_y0，delta_y1和delta_y2值。权重（Weight）值了。例如，从loss_y0计算出delta_y0，继续通过由delta_y0来修正w00和w10值，来提升这NN模型的智慧，如下图：

一样地，也从loss_y1计算出delta_y1，继续通过由delta_y1来修正w01和w11的值。一样地，也从loss_y2计算出delta_y2，继续通过由delta_y2来修正w02和w12的值，来记录NN模型的智慧，如下图：

最后，依据输出层的delta值来修正输出层的权重（Weight）如下图：

于是，完成了这个2层AI模型的训练了。

3. 开发Java程式：定义UI
开始以Java设计UI部分，兹修改myActivity.java如下：

其完整程序如下：
#myActivity.java
package com.example.chaquo01;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.widget.TextView;
import java.util.List;
import com.chaquo.python.android.AndroidPlatform;
import com.chaquo.python.*;

public class myActivity extends AppCompatActivity {
TextView tv1, tv2, tv3, tv4, tv5, tv6;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
      super.onCreate(savedInstanceState);
      setContentView(R.layout.activity_main);
      tv1 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device);
      tv2 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device2);
      tv3 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device3);
      tv4 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device4);
      tv5 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device5);
      tv6 = (TextView) findViewById(R.id.tv_device6);
      tv2.setText(" ....... Prediction .......");
      //-------------------------------------------------------------------------
      if (!Python.isStarted()) {
         Python.start(new AndroidPlatform(this));
      }
      //------- 呼叫 Python(myHello)程式里的函数：mul_add()
      Python py = Python.getInstance();
      PyObject obj1 = py.getModule("myHello").callAttr("train", 1000);
      PyObject obj2 =
py.getModule("myHello").callAttr("predict", 1000);
      List pyList = obj2.asList();
      String ss1 = pyList.get(0).toString();
      String ss2 = pyList.get(1).toString();
      tv3.setText(" ["+ss1);
      tv4.setText("    "+ss2 + "]");
}}
4.执行这个Android App程序
  执行这个Android App程序，它首先启动myActivity.java。执行到指令：
   PyObject obj1 = py.getModule（“ myHello”）。callAttr（“ train”，1000）；

就调用myHello.py的火车（）函数。进行AI模型的训练。训练好了，就执行到指令：
   PyObject obj2 = py.getModule（“ myHello”）。callAttr（“预测”，1000）；

就此调用myHello.py的predicyt（）函数，进行预测的任务。然后，输出预测的结果，如下图所示：

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