機器學習 神經網路

2022-09-03 01:06:07 字數 1360 閱讀 2994

人工神經網路被用於處理大量輸入以及非線性問題。與回歸方法不同,回歸方法只能處理未知數組成的多項式構成的線性問題,即只能處理簡單的關於未知數多項式的非線性問題。而神經網路利用多層網路這一優勢,能夠處理複雜的非線性問題。

\(\theta^的維數為s_ \times (s_j+1)\)

如上圖所示,分類問題分為兩種:

對於這兩類分類問題,使用的激勵函式為logistic sigmoid 函式:

所以,最後結果類似這樣:

基本原理:利用輸出後的誤差來估計輸出層的前一層誤差,再利用這個誤差估計更前一層的誤差,如此反覆,得到各層的誤差估計。

根據誤差和權值梯度的關係來不斷調整權值,進而使得輸出後的誤差減小到理想值。

基本步驟:

用來檢查bp神經網路程式設計中的小錯誤。

步驟:利用後向傳播求出梯度d

利用數值方法(差分)求出梯度的近似值ga

比較大小,以確認d,ga近似相等

注釋掉ga的計算**,進行計算

通過計算發現,當權值矩陣\(\theta\)初始化為全零時,得到的每個隱藏層資料全都相同,使得方法失效。

為了解決這個問題,一般使用隨機矩陣初始化各層的權值矩陣\(\theta\)。

用隨機矩陣(向量)初始化權值

利用前向傳播求出每個\(x^\)的輸出\(h_\theta(x^)\)

求出代價函式\(j(\theta)\)

利用後向傳播求出\(\frac^}j(\theta)\)

利用梯度檢查來檢驗\(\frac^}j(\theta)\)和數值方法的結果是否相等。完成後,注釋掉數值方法**

利用梯度下降法或者更好的方法,結合後向傳播,來最小化\(j(\theta)\)

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