神经网络基础-神经网络补充概念-27-深层网络中的前向传播

概念

深层神经网络中的前向传播是指从输入数据开始,逐层计算每个神经元的输出值,直到得到最终的预测值。

一般步骤

1输入数据传递:

将输入数据传递给网络的输入层。输入数据通常是一个特征矩阵,每一列代表一个样本,每一行代表一个特征。

2加权求和和激活函数:

对于每个隐藏层,进行以下步骤:

3计算加权输入,即将输入数据与权重矩阵相乘并加上偏置向量。

将加权输入传递给激活函数,得到该隐藏层的激活值(输出)。常用的激活函数包括Sigmoid、ReLU、Tanh等。

4传递至下一层:

将当前隐藏层的输出作为下一隐藏层的输入,重复步骤 2,直到到达输出层。输出层的输出即为网络的预测值。

5返回预测值和缓存:

返回预测值(输出层的输出)以及在计算过程中保存的缓存(各层的加权输入和激活值),这些缓存在反向传播中会用到。

代码实现

python 复制代码
import numpy as np

# Sigmoid 激活函数
def sigmoid(x):
    return 1 / (1 + np.exp(-x))

# 初始化参数
def initialize_parameters(layer_dims):
    parameters = {}
    L = len(layer_dims)  # 网络层数

    for l in range(1, L):
        parameters['W' + str(l)] = np.random.randn(layer_dims[l], layer_dims[l - 1]) * 0.01
        parameters['b' + str(l)] = np.zeros((layer_dims[l], 1))

    return parameters

# 前向传播
def forward_propagation(X, parameters):
    caches = []
    A = X
    L = len(parameters) // 2  # 网络层数

    for l in range(1, L):
        Z = np.dot(parameters['W' + str(l)], A) + parameters['b' + str(l)]
        A = sigmoid(Z)
        caches.append((Z, A))

    Z = np.dot(parameters['W' + str(L)], A) + parameters['b' + str(L)]
    AL = sigmoid(Z)
    caches.append((Z, AL))

    return AL, caches

# 示例数据
X = np.random.randn(3, 10)  # 3个特征,10个样本
layer_dims = [3, 4, 5, 1]  # 输入层维度、各隐藏层维度、输出层维度
parameters = initialize_parameters(layer_dims)

# 前向传播
AL, caches = forward_propagation(X, parameters)

# 打印预测值
print("预测值:", AL)
相关推荐
FL171713141 分钟前
Geometric Control
人工智能·算法
郑州光合科技余经理2 分钟前
架构解析:同城本地生活服务o2o平台海外版
大数据·开发语言·前端·人工智能·架构·php·生活
小小工匠3 分钟前
LLM - 将业务 SOP 变成 AI 能力:用 Skill + MCP 驱动 Spring AI 应用落地不完全指南
人工智能·skill·spring ai·mcp
一条咸鱼_SaltyFish6 分钟前
[Day12] 合同审查引擎开发中的技术挑战与解决之道 contract-review-engine
开发语言·人工智能·程序人生·开源软件·ddd·个人开发·ai编程
百***24378 分钟前
GPT-5.2国内稳定调用指南:API中转适配与成本管控实操
大数据·人工智能
瑶芯微电子8 分钟前
荣誉奖项 | 瑶芯荣获碳化硅器件十强企业及年度优秀产品奖
人工智能
Want5958 分钟前
未来AI会取代人类吗?
人工智能·大模型·aigc
昨夜见军贴06168 分钟前
IACheck AI审核:旅游行业服务规范合规升级
大数据·人工智能·旅游
过河卒_zh15667669 分钟前
喜讯:第十五批生成合成类算法备案备案号公布
人工智能·算法·aigc·生成式人工智能·算法备案
努力犯错14 分钟前
如何在ComfyUI中配置LTX-2:2026年AI视频生成完整指南
大数据·人工智能·计算机视觉·语言模型·开源·音视频