Я пытаюсь понять некоторые коды из книги здесь, однако я не могу понять, почему в этом коде использовалась весовая матрица 3x3.
import numpy as np
class NeuralNetwork:
def __init__(self,layers,alpha=0.1):
self.W = []
self.layers = layers
self.alpha = alpha
for i in np.arange(0,len(layers) - 2):
#similar to range but arange returns an array
w = np.random.randn(layers[i]+1,layers[i+1]+1)
self.W.append(w/np.sqrt(layers[i]))
w = np.random.randn(layers[-2]+1,layers[-1])
self.W.append(w/np.sqrt(layers[-2]))
def __repr__(self):
return "NeuralNetwork: {}".format("-".join(str(l) for l in self.layers))
def sigmoid(self,x):
return 1.0/(1+np.exp(-x))
def sigmoid_deriv(self,x):
return x*(1-x)
def fit(self,X,y,epochs=1000,displayUpdate=100):
X=np.c_[X, np.ones((X.shape[0]))]
for epoch in np.arange(0,epochs):
for (x,target) in zip(X,y):
self.fit_partial(x,target)
if epoch == 0 or (epoch+1) % displayUpdate == 0:
loss = self.calculate_loss(X,y)
print("[INFO] epoch = {}, loss={:.7f}".format(epoch+1,loss))
def fit_partial(self,x,y):
A = [np.atleast_2d(x)]
#len(self.w) = 2
for layer in np.arange(0, len(self.W)):
print(self.W)
#np.arange(0,2) = [0 1]
#feedforward portion
net = A[layer].dot(self.W[layer])
out = self.sigmoid(net)
print(A)
#adds output to A
A.append(out)
print(A)
#calculate error term
error = A[-1] - y
#backpropagation portion
D = [error * self.sigmoid_deriv(A[-1])]
for layer in np.arange(len(A)-2,0,-1):
#arange(start,end,step)
print(len(A))
print(layer)
delta = D[-1].dot(self.W[layer].T)
delta = delta * self.sigmoid_deriv(A[layer])
D.append(delta)
D = D[::-1]
for layer in np.arange(0,len(self.W)):
self.W[layer] += -self.alpha * A[layer].T.dot(D[layer])
def predict(self,X,addBias=True):
p = np.atleast_2d(X)
if addBias:
p = np.c_[p,np.ones((p.shape[0]))]
for layer in np.arange(0, len(self.W)):
p = self.sigmoid(np.dot(p,self.W[layer]))
return p
def calculate_loss(self,X,targets):
targets = np.atleast_2d(targets)
predictions = self.predict(X, addBias = False)
loss = 0.5*np.sum((predictions - targets)**2)
return loss
Это код, используемый для вызова функций:
import neuralnetwork
import numpy as np
X = np.array([[0,0],[0,1],[1,0],[1,1]])
y = np.array([[0],[1],[1],[0]])
nn = NeuralNetwork([2,2,1],alpha=0.5)
nn.fit(X,y,epochs=1)
for (x,target) in zip(X,y):
pred = nn.predict(x)[0][0]
if pred> 0.5:
step = 1
else:
step = 0
print("[INFO] data={}, ground-truth ={}, pred={:.4f}, step={}".format(x,target[0],pred,step))
Мой вопрос: нейронная сеть имеет структуру 2-2-1. С учетом предвзятости, почему в коде используется весовая матрица 3x3 вместо 3x2 для первого уровня и еще 3x2 для 2-го уровня?
Спасибо, что прочитали это.