Python简单的神经网络代码不起作用

Question

我正在尝试学习神经网络，并编写了一个简单的反向传播神经网络，该网络使用S型激活函数和随机权重初始化。 我正在尝试在输入层中使用两个输入值3和2以及在输出层中使用目标输出6进行乘法。 当我执行代码时， w1和w2的值会不断增加，并且不会停留在正确的值上。

我对Python和神经网络都是陌生的，感谢您的帮助。

import numpy as np
al0 = 3
bl0 = 2 
import random
w1 =random.random()
w2 =random.random()
b = 0.234
ol1 = 6
def sigm(x,deriv=False):
   if deriv==True:
       return x*(1-x)
   return 1/(1+np.exp(-x))
y = sigm(x)
E = 1/2*(ol1 - y)**2
dsig = sigm(x,True)
dyE = y-ol1

for iter in range(10000):
    syn0 = al0*w1
    syn1 = bl0*w2
    x = syn0 + syn1 + b
    dtotal1 = dyE*dsig*al0
    w1 = w1 + 0.01*dtotal1
    dtotal2 = dyE*dsig*bl0
    w2 = w2 + 0.01*dtotal2
w1
w2

Answer 1

首先，您需要按顺序获取代码。 这些线

y = sigm(x)
E = 1/2*(ol1 - y)**2
dsig = sigm(x,True)
dyE = y-ol1

需要在x = syn0 + syn1 + b之后发生在for循环内。

接下来，有一些神经网络项目要解决。 这是反向传播的技术说明。

sigm(x)的导数为sigm(x) * (1 - sigm(x)) ，或者在您的情况下为y * (1 - y) ，如您所实现的，则为sigm(y,True) 。

您的偏见也需要更新。 这是网络的重要组成部分，是学习的参数。 您可以使用：

dtotalb = dyE*dsig*1
b = b - 0.01*dtotalb

乘以1是不必要的，但很有启发性。 这是相对于b的“ net”项的导数，您称x为1。

您可能已经注意到，我给了b的更新使用-而不是+ 。 上方链接中此部分的最后一行显示了此步骤，以确保更新朝着正确的方向进行，以最大程度地减少错误。

最后，考虑网络可以输出的可能值。 最终输出y是调用sigm(x)的结果。 y可以采用的值在打开间隔（0,1）中。 但是，您的网络正在尝试学习6的值。它可以获取的最接近值几乎是1。因此，当您继续进行迭代时，权重将继续增加以尝试增加S型输出。 权重将无限期增长。

完成所有这些更改后，请尝试将目标设置为（0,1），例如0.6。 当我进行所有这些更改时，我能够使E减小到接近0，并且使您的权重收敛。

旁注 ：为了使您的网络学习6的值，您将需要没有激活功能的另一层权重。 或者，您可以删除激活功能，但是随后您开始失去尝试学习的神经网络方法。