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
wshzd32 分钟前
LLM之Agent(六十八)|PI(七)构建测试与开发流程
人工智能
H03111698534 分钟前
App竞品数据平台功能梳理:月狐数据、七麦数据、点点数据
人工智能
YOLO数据集集合39 分钟前
高铁轨道紧固件损坏检测数据集 | 高铁巡检 紧固件缺陷 轨道安全9093期
人工智能·目标检测·计算机视觉·目标跟踪·轨道·铁轨紧固件·铁轨
冬奇Lab40 分钟前
一天一个开源项目(第223篇):TeamAI-CLI —— 腾讯开源的团队级 AI Agent 中间层,让每个人的 AI 能力变成团队共享能力
人工智能·开源·资讯
ShineWinsu1 小时前
对于Coze—AI:SDK的解析
人工智能·python·ai·sdk·项目·coze·字节跳动
代码方舟1 小时前
零信任架构实战:基于天远名下企业A构建自动化B2B供应链准入网关
人工智能·ai·工具分享
IvorySQL1 小时前
IvorySQL 5.6 发布:PG 18.6 内核升级,沙盒即开即用
数据库·人工智能·postgresql
俗人六哥AI企业获客盈利系统1 小时前
知识库才是AI落地的分水岭
人工智能·线性代数·矩阵·自动化
H0311169852 小时前
App竞品数据查询工具整理 月狐数据 蝉大师 点点数据功能概览
人工智能
叠层归一研究院2 小时前
基于极限自指的叠层归一宇宙结构理论——无元外部封闭系统的内生区分模型
人工智能·经验分享·算法·agi