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
代码方舟1 分钟前
零信任架构实战:基于天远车辆vin码查车辆信息详版构建自动化汽车金融审批网关
人工智能·架构·自动化·汽车
新知图书2 分钟前
1.1 从大语言模型到智能体:范式演进
人工智能·ai agent·智能体·智能体工程
ws2019078 分钟前
产业链协同创新,2026广州汽车零部件展赋能智造未来
人工智能·科技·汽车
HIT_Weston8 分钟前
174、【Agent】【OpenCode】TuiThreadCmd(类型补丁)
人工智能·agent·opencode
星火102410 分钟前
【LangChain4j系列06】ChatMemory 对话记忆管理
人工智能·后端
数据百晓通12 分钟前
AI 重构治理逻辑:2026 数据治理厂商的能力进化与分水岭
人工智能·重构
跨境小彭12 分钟前
Temu运营优化方案:活动库存自动化管控,解决断流、超卖与权重下跌问题
大数据·运维·人工智能·自动化·跨境电商·temu·temu电商运营
烟雨江南78515 分钟前
医院门诊医患沟通如何实时转写?——灵声智库流式 ASR、医学术语与双角色记录实践
人工智能·语音识别·agent
风途科技~15 分钟前
峰值日照时数精准测,这款光伏电站环境监测仪器助力电站发电量评估
大数据·人工智能
watersink16 分钟前
机器学习随机森林
人工智能·随机森林·机器学习