一.项目背景
神经网络是vwin
人体生物神经元原理构建的,比较基础的有M-P模型,它按照生物
神经元的结构和工作原理构造出来的一个抽象和简化的模型。简单来说,他是对一个生
物神经元建模,下图是一个M-P模型示意图。
跟人体生物神经元类似,神经元激活与否取决于某一阈值电平,即只有大当其总和阈值θ
时,神经元才会被激活而发放脉冲,否则整个神经元不会发生输出信号。整个过程用下面函数
来表示。
上图中f我们称为激活函数,常见的激活函数可以分为两种类型,线性与非线性函数,具体见下图。
常用激活函数有S形函数,双曲正切函数等,后期我们会讲到。对于M-P模型而言,神经元只有兴奋和抑
制状态,因此这里的激活函数定义为单位阶跃函数,输出y只有0和1两种信号
二.搭建网络
该网络含有一个输入层,两个隐藏层和一个输出层的神经网络,接下来我们手动实现它。
import numpy as np
#定义Sigmod激活函数
def sigmod(z):
return 1/(1+np.exp(-z))
#Z1=X*W1+b1,A1=sigmod(Z1)
#输入数据,形状为(1,2)
X=np.array([
[0.1,0.5]
])
#(2,3)
W1=np.array([
[0.1,0.3,0.5],
[0.2,0.4,0.6]
])
#(1,3)
b1=np.array([
[0.1,0.2,0.3]
])
#进行线性运算
Z1=np.dot(X,W1)+b1
#经过sigmod激活函数,将线性函数转换为非线性函数
A1=sigmod(Z1)
print('Z1 shape',Z1.shape)
print('A1 shape',A1.shape)
#第2层
#Z2=W2*A1+b2,A2=sigmod(Z2)
#(3,2)
W2=np.array([
[0.1,0.2],
[0.3,0.4],
[0.5,0.6]
])
#(1,2)
b2=np.array([[0.1,0.2]])
#进行线性运算
Z2=np.dot(A1,W2)+b2
#经过sigmod激活函数,将线性函数转换为非线性函数
A2=sigmod(Z2)
print('Z2 shape',Z2.shape)
print('A2 shape',A2.shape)
#第3层
#Z3=W3*A2+b3,A3=sigmod(Z3)
#(2,2)
W3=np.array([
[0.1,0.3],
[0.2,0.4]
])
#(1,2)
b3=np.array([[0.1,0.2]])
#线性运算
Z3=np.dot(A2,W3)+b3
#输出Y
Y=sigmod(Z3)
#表示一个样本两个输出值
Y
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