神经网络基础-神经网络补充概念-54-softmax回归

概念

Softmax回归(Softmax Regression)是一种用于多分类任务的机器学习算法,特别是在神经网络中常用于输出层来进行分类。它是Logistic回归在多分类问题上的推广。

原理

Softmax回归的主要思想是将原始的线性分数(得分)转化为类别概率分布,使得模型可以对多个类别进行分类。在Softmax回归中,每个类别都有一个权重向量和偏置项,将输入特征与权重相乘并添加偏置,然后通过Softmax函数将分数转化为概率。

Softmax函数可以将一个K维的向量(K个类别的分数)映射成一个K维的概率分布。假设有K个类别,对于给定的输入向量x,Softmax函数的计算公式如下:

其中, P ( y = i ∣ x ) P(y=i | x) P(y=i∣x) 表示在给定输入x的情况下,样本属于第i个类别的概率, z i z_i zi 是输入x在第i个类别上的得分。Softmax函数的分母是对所有类别的得分进行指数运算后的和。

Softmax回归的训练过程通常使用交叉熵损失函数(Cross-Entropy Loss),用于衡量模型预测的概率分布与真实标签的差距。

代码实现

python 复制代码
import numpy as np
import tensorflow as tf
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense
from tensorflow.keras.optimizers import SGD
from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder

# 生成随机数据
np.random.seed(0)
X = np.random.rand(100, 10)
y = np.random.randint(3, size=(100, 1))

# 对标签进行独热编码
encoder = OneHotEncoder(sparse=False)
y_onehot = encoder.fit_transform(y)

# 构建Softmax回归模型
model = Sequential()
model.add(Dense(3, input_dim=10, activation='softmax'))

# 编译模型
model.compile(optimizer=SGD(lr=0.01), loss='categorical_crossentropy', metrics=['accuracy'])

# 训练模型
model.fit(X, y_onehot, epochs=50, batch_size=32)
相关推荐
矢量赛奇17 分钟前
比ChatGPT更酷的AI工具
人工智能·ai·ai写作·视频
KuaFuAI25 分钟前
微软推出的AI无代码编程微应用平台GitHub Spark和国产AI原生无代码工具CodeFlying比到底咋样?
人工智能·github·aigc·ai编程·codeflying·github spark·自然语言开发软件
Make_magic35 分钟前
Git学习教程(更新中)
大数据·人工智能·git·elasticsearch·计算机视觉
shelly聊AI39 分钟前
语音识别原理:AI 是如何听懂人类声音的
人工智能·语音识别
源于花海42 分钟前
论文学习(四) | 基于数据驱动的锂离子电池健康状态估计和剩余使用寿命预测
论文阅读·人工智能·学习·论文笔记
雷龙发展:Leah42 分钟前
离线语音识别自定义功能怎么用?
人工智能·音频·语音识别·信号处理·模块测试
4v1d1 小时前
边缘计算的学习
人工智能·学习·边缘计算
风之馨技术录1 小时前
智谱AI清影升级:引领AI视频进入音效新时代
人工智能·音视频
sniper_fandc1 小时前
深度学习基础—Seq2Seq模型
人工智能·深度学习
goomind1 小时前
深度学习模型评价指标介绍
人工智能·python·深度学习·计算机视觉