使用程序设计流程图解析并建立神经网络(不依赖深度学习library)

介绍:

Flow chart for a simple neural network:

#(1)Take inputs 输入

#(2)Add bias (if required)

#(3)Assign random weights to input features 随机一个权重

#(4)Run the code for training. 训练集训练

#(5)Find the error in prediction. 找预测损失

#(6)Update the weight by gradient descent algorithm. 根据梯度下降更新权重

#(7)Repeat the training phase with updated weights. 重复训练更新权重

#(8)Make predictions. 做预测

参考: 深度学习使用python建立最简单的神经元neuron-CSDN博客

数据:

python 复制代码
# Import the required libraries
import numpy as np
import pandas as pd
from matplotlib import pyplot as plt

# Load the data
df = pd.read_csv('Lesson44-data.csv') 
df

一、

python 复制代码
# Separate the features and label
x = df[['Glucose','BloodPressure']]#特征值
y = df['Outcome']#标签

三、

python 复制代码
np.random.seed(10)#初始化
label = y.values.reshape(y.shape[0],1)
weights = np.random.rand(2,1)#随机一个权重
bias = np.random.rand(1)
learning_rate = 0.0000004#梯度下降步长
epochs = 1000 #迭代次数

四~七、

python 复制代码
# Define the sigmoid function
def sigmoid(input):    
    output = 1 / (1 + np.exp(-input))
    return output



# Define the sigmoid derivative function基于sigmoid导数
def sigmoid_derivative(input):
    return sigmoid(input) * (1.0 - sigmoid(input))




def train_network(x,y,weights,bias,learning_rate,epochs):  #Epochs. 来回 One Epoch is when an ENTIRE dataset is passed forward and backward through the neural network only ONCE.
    j=0                                                    #weights 权重
    k=[]                                                   #learning_rate梯度下降的步长
    l=[]
    for epoch in range(epochs):       
        dot_prod = np.dot(x, weights) + bias#np.dot矩阵乘积
        # using sigmoid
        preds = sigmoid(dot_prod)
        # Calculating the error
        errors = preds - y  #计算错误,预测-实际
        # sigmoid derivative
        deriva_preds = sigmoid_derivative(preds)
        deriva_product = errors * deriva_preds
        #update the weights
        weights = weights -  np.dot(x.T, deriva_product) * learning_rate
        loss = errors.sum()
        j=j+1
        k.append(j)
        l.append(loss)
        print(j,loss)
    for i in deriva_product:
        bias = bias -  i * learning_rate
    plt.plot(k,l)
    return weights,bias

weights_final, bias_final = train_network(x,label,weights,bias,learning_rate,epochs)

八、

python 复制代码
weights_final
'''结果:
array([[ 0.06189634],
       [-0.12595182]])
'''

bias_final
#结果:array([0.633647])

# Prediction
inputs = [[101,76]]
dot_prod = np.dot(inputs, weights_final) + bias_final
preds = sigmoid(dot_prod) >= 1/2
preds
#结果:array([[False]])

inputs = [[137,40]]
dot_prod = np.dot(inputs, weights_final) + bias_final
preds = sigmoid(dot_prod) >= 1/2
preds
#结果:array([[ True]])
相关推荐
实名上网宋凯宣6 小时前
Django
后端·python·django
如若1237 小时前
【论文复现】CoFailMed:从零复现医学图像分割的共享失败审计,含完整代码流程与科研绘图
人工智能·python
罗西的思考8 小时前
【轻量化复刻大模型 / KIMI K3】KDA(Kimi Delta Attention):并行
人工智能·算法·机器学习
砚底藏山河9 小时前
python量化自定义周期 K 线合成
java·开发语言·数据库·python·金融
视觉小萌新9 小时前
AI Class 3 · Chapter 1:变量、字符串、list/dict、if/for(python学习-小白版-有经验可跳过)
python·学习·list
薛定谔的猫-菜鸟程序员9 小时前
软件架构设计师开发资料大全(从入门到精通)
后端·python·系统架构·flask·架构设计师
Ramble_Naylor11 小时前
Rust深度解读:Send 与 Sync 的本质与线程安全边界
python·算法·rust
方方洛12 小时前
ray教程-23-附录C-术语表
人工智能·分布式·机器学习
Allen_LVyingbo12 小时前
NVIDIA CUDA Tile 在医疗计算中的算子形式化、算法重构与内核实现
大数据·python·算法·重构·知识图谱·健康医疗·数据库架构
云和数据.ChenGuang12 小时前
Python 闭包详解:从原理到实战
linux·开发语言·人工智能·python·kubernetes