京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
本文完全利用numpy实现一个简单的BP神经网络,由于是做regression而不是classification,因此在这里输出层选取的激励函数就是f(x)=x。BP神经网络的具体原理此处不再介绍。
import numpy as np
class NeuralNetwork(object):
def __init__(self, input_nodes, hidden_nodes, output_nodes, learning_rate):
# Set number of nodes in input, hidden and output layers.设定输入层、隐藏层和输出层的node数目
self.input_nodes = input_nodes
self.hidden_nodes = hidden_nodes
self.output_nodes = output_nodes
# Initialize weights,初始化权重和学习速率
self.weights_input_to_hidden = np.random.normal(0.0, self.hidden_nodes**-0.5,
( self.hidden_nodes, self.input_nodes))
self.weights_hidden_to_output = np.random.normal(0.0, self.output_nodes**-0.5,
(self.output_nodes, self.hidden_nodes))
self.lr = learning_rate
# 隐藏层的激励函数为sigmoid函数,Activation function is the sigmoid function
self.activation_function = (lambda x: 1/(1 + np.exp(-x)))
def train(self, inputs_list, targets_list):
# Convert inputs list to 2d array
inputs = np.array(inputs_list, ndmin=2).T # 输入向量的shape为 [feature_diemension, 1]
targets = np.array(targets_list, ndmin=2).T
# 向前传播,Forward pass
# TODO: Hidden layer
hidden_inputs = np.dot(self.weights_input_to_hidden, inputs) # signals into hidden layer
hidden_outputs = self.activation_function(hidden_inputs) # signals from hidden layer
# 输出层,输出层的激励函数就是 y = x
final_inputs = np.dot(self.weights_hidden_to_output, hidden_outputs) # signals into final output layer
final_outputs = final_inputs # signals from final output layer
### 反向传播 Backward pass,使用梯度下降对权重进行更新 ###
# 输出误差
# Output layer error is the difference between desired target and actual output.
output_errors = (targets_list-final_outputs)
# 反向传播误差 Backpropagated error
# errors propagated to the hidden layer
hidden_errors = np.dot(output_errors, self.weights_hidden_to_output)*(hidden_outputs*(1-hidden_outputs)).T
# 更新权重 Update the weights
# 更新隐藏层与输出层之间的权重 update hidden-to-output weights with gradient descent step
self.weights_hidden_to_output += output_errors * hidden_outputs.T * self.lr
# 更新输入层与隐藏层之间的权重 update input-to-hidden weights with gradient descent step
self.weights_input_to_hidden += (inputs * hidden_errors * self.lr).T
# 进行预测
def run(self, inputs_list):
# Run a forward pass through the network
inputs = np.array(inputs_list, ndmin=2).T
#### 实现向前传播 Implement the forward pass here ####
# 隐藏层 Hidden layer
hidden_inputs = np.dot(self.weights_input_to_hidden, inputs) # signals into hidden layer
hidden_outputs = self.activation_function(hidden_inputs) # signals from hidden layer
# 输出层 Output layer
final_inputs = np.dot(self.weights_hidden_to_output, hidden_outputs) # signals into final output layer
final_outputs = final_inputs # signals from final output layer
return final_outputs
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在企业数据化运营体系中,同比、环比分析是洞察业务趋势、评估运营效果的核心手段。同比(与上年同期对比)可消除季节性波动影响 ...
2025-12-19在数字化时代,用户已成为企业竞争的核心资产,而“理解用户”则是激活这一资产的关键。用户行为分析系统(User Behavior Analys ...
2025-12-19在数字化转型的深水区,企业对数据价值的挖掘不再局限于零散的分析项目,而是转向“体系化运营”——数据治理体系作为保障数据全 ...
2025-12-19在数据科学的工具箱中,析因分析(Factor Analysis, FA)、聚类分析(Clustering Analysis)与主成分分析(Principal Component ...
2025-12-18自2017年《Attention Is All You Need》一文问世以来,Transformer模型凭借自注意力机制的强大建模能力,在NLP、CV、语音等领域 ...
2025-12-18在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的时间序列分析工作中,常面临这样的困惑:某电商平台月度销售额增长20%,但增长是来 ...
2025-12-18在机器学习实践中,“超小数据集”(通常指样本量从几十到几百,远小于模型参数规模)是绕不开的场景——医疗领域的罕见病数据、 ...
2025-12-17数据仓库作为企业决策分析的“数据中枢”,其价值完全依赖于数据质量——若输入的是缺失、重复、不一致的“脏数据”,后续的建模 ...
2025-12-17在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,“随时间变化的数据”无处不在——零售企业的每日销售额、互联网平台 ...
2025-12-17在休闲游戏的运营体系中,次日留存率是当之无愧的“生死线”——它不仅是衡量产品核心吸引力的首个关键指标,更直接决定了后续LT ...
2025-12-16在数字化转型浪潮中,“以用户为中心”已成为企业的核心经营理念,而用户画像则是企业洞察用户、精准决策的“核心工具”。然而, ...
2025-12-16在零售行业从“流量争夺”转向“价值深耕”的演进中,塔吉特百货(Target)以两场标志性实践树立了行业标杆——2000年后的孕妇精 ...
2025-12-15在统计学领域,二项分布与卡方检验是两个高频出现的概念,二者都常用于处理离散数据,因此常被初学者混淆。但本质上,二项分布是 ...
2025-12-15在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作链路中,“标签加工”是连接原始数据与业务应用的关键环节。企业积累的用户行 ...
2025-12-15在Python开发中,HTTP请求是与外部服务交互的核心场景——调用第三方API、对接微服务、爬取数据等都离不开它。虽然requests库已 ...
2025-12-12在数据驱动决策中,“数据波动大不大”是高频问题——零售店长关心日销售额是否稳定,工厂管理者关注产品尺寸偏差是否可控,基金 ...
2025-12-12在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的能力矩阵中,数据查询语言(SQL)是贯穿工作全流程的“核心工具”。无论是从数据库 ...
2025-12-12很多小伙伴都在问CDA考试的问题,以下是结合 2025 年最新政策与行业动态更新的 CDA 数据分析师认证考试 Q&A,覆盖考试内容、报考 ...
2025-12-11在Excel数据可视化中,柱形图因直观展示数据差异的优势被广泛使用,而背景色设置绝非简单的“换颜色”——合理的背景色能突出核 ...
2025-12-11在科研实验、商业分析或医学研究中,我们常需要判断“两组数据的差异是真实存在,还是偶然波动”——比如“新降压药的效果是否优 ...
2025-12-11