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神经网络中的反向传播法算法推导及matlab代码实现最近在看深度学习的东西,一开始看的吴恩达的UFLDL教程,有中文版就直接看了,
后来发现有些地方总是不是很明确,又去看英文版,然后又找了些资料看,才发现,中文版的译者在翻译的时候会对省略的公式推导过程进行补充,但是补充的又是错的,难怪觉得有问题。反向传播法其实是神经网络的基础了,但是很多人在学的时候总是会遇到一些问题,或者看到大篇的公式觉得好像很难就退缩了,其实不难,就是一个链式求导法则反复用。如果不想看公式,可以直接把数值带进去,实际的计算一下,体会一下这个过程之后再来推导公式,这样就会觉得很容易了。
说到神经网络,大家看到这个图应该不陌生:
这是典型的三层神经网络的基本构成,LayerL1是输入层,LayerL2是隐含层,LayerL3是隐含层,我们现在手里有一堆数据x1x2x3x
输出也是一堆数据y1y2y3y
现在要他们在隐含层做某种变换,让你把数据灌进去后得到你期望的输出。如果你希望你的输出和原始输入一样,那么就是最常见的自编码模型(AutoE
coder)。可能有人会问,为什么要输入输出都一样呢?有什么用啊?其实应用挺广的,在图像识别,文本分类等等都会用到,我会专门再写一篇AutoE
coder的文章来说明,包括一些变种之类的。如果你的输出和原始输入不一样,那么就是很常见的人工神经网络了,相当于让原始数据通过一个映射来得到我们想要的输出数据,也就是我们今天要讲的话题。
本文直接举一个例子,带入数值演示反向传播法的过程,公式的推导等到下次写AutoE
coder的时候再写,其实也很简单,感兴趣的同学可以自己推导下试试:)(注:本文假设你已经懂得基本的神经网络构成,如果完全不懂,可以参考Poll写的笔记:Mechi
eLear
i
gAlgorithm神经网络基础)
假设,你有这样一个网络层:
1
f第一层是输入层,包含两个神经元i1,i2,和截距项b1;第二层是隐含层,包含两个神经元h1h2和截距项b2,第三层是输出o1o2,每条线上标的wi是层与层之间连接的权重,激活函数我们默认为sigmoid函数。
现在对他们赋上初值,如下图:
其中,输入数据i1005,i2010输出数据o1001o2099初始权重w1015w2020w3025w4030w5040w6045w7050w8055
目标:给出输入数据i1i2005和010,使输出尽可能与原始输出o1o2001和099接近。Step1前向传播
1输入层隐含层:计算神经元h1的输入加权和:
神经元h1的输出o1此处用到激活函数为sigmoid函数:
2
f同理,可计算出神经元h2的输出or
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