BP算法浅谈(Error Back-propagation)

xiaoxiao2021-02-28  56

     最近在打基础,大致都和向量有关,从比较基础的人工智能常用算法开始,以下是对BP算法研究的一个小节。

      本文只是自我思路的整理,其中举了个例子,已经对一些难懂的地方做了解释,有兴趣恰好学到人工智能对这块不能深入理解的,可以参考本文。

      因为大部分涉及公式,我就直接贴图了,请谅解,如果需要全文可以联系@梁斌penny 谢谢。

通过带*的权重值重新计算误差,发现误差为0.18,比老误差0.19小,则继续迭代,得神经元的计算结果更加逼近目标值0.5

 

感想

 在一个复杂样本空间下,对输入和输出进行拟合

(1)      多少个hidden unit才能符合需要(hidden unit就是图中的P,Q)

(2)      多少层unit才能符合需要(本例为1层)

(3)      如果有n层,每层m个unit,k个输入,1个输出,那么就有K*m^(n+1)条边,每条边有一个权重值,这个计算量非常巨大

(4)      如果k个输入,1个输出,相当于将k维空间,投射到一个1维空间,是否可以提供足够的准确性,如果是k个输入,j个输出,j比k大,是否是一个升维的过程,是否有价值?

 

收获

1)  了解偏导。

2)  了解梯度。

3)  产生新的思考

 

参考文献:

1 http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_least_squares_(mathematics)

2 http://www.rgu.ac.uk/files/chapter3 - bp.pdf

3 http://www.cedar.buffalo.edu/~srihari/CSE574/Chap5/Chap5.3-BackProp.pdf

验证代码:

#include "stdio.h" #include <math.h> const double e = 2.7182818; int main(void) {         double input[] = {0.35,0.9};         double matrix_1[2][2]={                 {0.1,0.4},                 {0.8,0.6},         };         double matrix_2[] = { 0.3,0.9 };         for(int s= 0; s<1000; ++s)         {                 double tmp[] = {0.0,0.0};                 double value = 0.0;                 {                         for(int i = 0;i<2;++i)                         {                                 for(int j = 0;j<2;++j)                                 {                                         tmp[i] += input[j]*matrix_1[j][i];                                 }                                 tmp[i] = 1/(1+pow(e,-1*tmp[i]));                         }                         for(int i = 0;i<2;++i)                         {                                 value += tmp[i]*matrix_2[i];                         }                         value = 1/(1+pow(e,-1*value));                 }

              

               double RMSS = (0.5)*( value - 0.5)*(value-0.5);                 printf("%f,%f\n",value,RMSS);

                if(value - 0.5 < 0.01)                 {                         break;                 }                 double E = value - 0.5;                 matrix_2[0] = matrix_2[0] - E*value*(1-value)*tmp[0];                 matrix_2[1] = matrix_2[1]  - E*value*(1-value)*tmp[1];                 //printf("##%f,%f\n",matrix_2[0],matrix_2[1]);                 matrix_1[0][0] = matrix_1[0][0] - E*value*(1-value)*matrix_2[0]*tmp[0]*(1-tmp[0])*matrix_1[0][0];                 matrix_1[1][0] = matrix_1[1][0] - E*value*(1-value)*matrix_2[0]*tmp[0]*(1-tmp[0])*matrix_1[1][0];

                matrix_1[0][1] = matrix_1[0][1] - E*value*(1-value)*matrix_2[0]*tmp[0]*(1-tmp[1])*matrix_1[0][1];                 matrix_1[1][1] = matrix_1[1][1] - E*value*(1-value)*matrix_2[0]*tmp[0]*(1-tmp[1])*matrix_1[1][1];

                //printf("##%f,%f\n",matrix_1[0][0],matrix_1[1][0]);                 //printf("##%f,%f\n",matrix_1[0][1],matrix_1[1][1]);         }         return 0; }                        

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