A. 关于神经网络 需要学习python的哪些知识
多读文档 应该是库 库也是python基础编写的 多读多看
B. python 神经网络库有哪些
学习人工智能时,我给自己定了一个目标--用Python写一个简单的神经网络。为了确保真得理解它,我要求自己不使用任何神经网络库,从头写起。多亏了Andrew Trask写得一篇精彩的博客,我做到了!下面贴出那九行代码:
在这篇文章中,我将解释我是如何做得,以便你可以写出你自己的。我将会提供一个长点的但是更完美的源代码。
首先,神经网络是什么?人脑由几千亿由突触相互连接的细胞(神经元)组成。突触传入足够的兴奋就会引起神经元的兴奋。这个过程被称为“思考”。
我们可以在计算机上写一个神经网络来模拟这个过程。不需要在生物分子水平模拟人脑,只需模拟更高层级的规则。我们使用矩阵(二维数据表格)这一数学工具,并且为了简单明了,只模拟一个有3个输入和一个输出的神经元。
我们将训练神经元解决下面的问题。前四个例子被称作训练集。你发现规律了吗?‘?’是0还是1?
你可能发现了,输出总是等于输入中最左列的值。所以‘?’应该是1。
训练过程
但是如何使我们的神经元回答正确呢?赋予每个输入一个权重,可以是一个正的或负的数字。拥有较大正(或负)权重的输入将决定神经元的输出。首先设置每个权重的初始值为一个随机数字,然后开始训练过程:
取一个训练样本的输入,使用权重调整它们,通过一个特殊的公式计算神经元的输出。
计算误差,即神经元的输出与训练样本中的期待输出之间的差值。
根据误差略微地调整权重。
重复这个过程1万次。
最终权重将会变为符合训练集的一个最优解。如果使用神经元考虑这种规律的一个新情形,它将会给出一个很棒的预测。
这个过程就是back propagation。
计算神经元输出的公式
你可能会想,计算神经元输出的公式是什么?首先,计算神经元输入的加权和,即
接着使之规范化,结果在0,1之间。为此使用一个数学函数--Sigmoid函数:
Sigmoid函数的图形是一条“S”状的曲线。
把第一个方程代入第二个,计算神经元输出的最终公式为:
你可能注意到了,为了简单,我们没有引入最低兴奋阈值。
调整权重的公式
我们在训练时不断调整权重。但是怎么调整呢?可以使用“Error Weighted Derivative”公式:
为什么使用这个公式?首先,我们想使调整和误差的大小成比例。其次,乘以输入(0或1),如果输入是0,权重就不会调整。最后,乘以Sigmoid曲线的斜率(图4)。为了理解最后一条,考虑这些:
我们使用Sigmoid曲线计算神经元的输出
如果输出是一个大的正(或负)数,这意味着神经元采用这种(或另一种)方式
从图四可以看出,在较大数值处,Sigmoid曲线斜率小
如果神经元认为当前权重是正确的,就不会对它进行很大调整。乘以Sigmoid曲线斜率便可以实现这一点
Sigmoid曲线的斜率可以通过求导得到:
把第二个等式代入第一个等式里,得到调整权重的最终公式:
当然有其他公式,它们可以使神经元学习得更快,但是这个公式的优点是非常简单。
构造Python代码
虽然我们没有使用神经网络库,但是将导入Python数学库numpy里的4个方法。分别是:
exp--自然指数
array--创建矩阵
dot--进行矩阵乘法
random--产生随机数
比如, 我们可以使用array()方法表示前面展示的训练集:
“.T”方法用于矩阵转置(行变列)。所以,计算机这样存储数字:
我觉得我们可以开始构建更优美的源代码了。给出这个源代码后,我会做一个总结。
我对每一行源代码都添加了注释来解释所有内容。注意在每次迭代时,我们同时处理所有训练集数据。所以变量都是矩阵(二维数据表格)。下面是一个用Python写地完整的示例代码。
结语
试着在命令行运行神经网络:
你应该看到这样的结果:
我们做到了!我们用Python构建了一个简单的神经网络!
首先神经网络对自己赋予随机权重,然后使用训练集训练自己。接着,它考虑一种新的情形[1, 0, 0]并且预测了0.99993704。正确答案是1。非常接近!
传统计算机程序通常不会学习。而神经网络却能自己学习,适应并对新情形做出反应,这是多么神奇,就像人类一样。
C. Hopfield神经网络用python实现讲解
神经网络结构具有以下三个特点:
神经元之间全连接,并且为单层神经网络。
每个神经元既是输入又是输出,导致得到的权重矩阵相对称,故可节约计算量。
在输入的激励下,其输出会产生不断的状态变化,这个反馈过程会一直反复进行。假如Hopfield神经网络是一个收敛的稳定网络,则这个反馈与迭代的计算过程所产生的变化越来越小,一旦达到了稳定的平衡状态,Hopfield网络就会输出一个稳定的恒值。
Hopfield网络可以储存一组平衡点,使得当给定网络一组初始状态时,网络通过自行运行而最终收敛于这个设计的平衡点上。当然,根据热力学上,平衡状态分为stable state和metastable state, 这两种状态在网络的收敛过程中都是非常可能的。
为递归型网络,t时刻的状态与t-1时刻的输出状态有关。之后的神经元更新过程也采用的是异步更新法(Asynchronous)。
Hopfield神经网络用python实现
D. 用python实现机器学习的算法(神经网络,随机森林等),应选用什么版本python好python3如何
先随便找个版本输入importthis
然后仔细拜读祖师爷的教诲~
E. 怎样用python构建一个卷积神经网络
用keras框架较为方便
首先安装anaconda,然后通过pip安装keras
F. 神经网络研究与应用这块用python好还是matlab
一般的讲,如果只是做做仿真,matlab更好,无他,现成的模块,大量的参考代码,以及简单爆了的语法规则,面向过程的程序设计。尽管python也有大量模块代码,但毕竟是OO,要用好还是有学习梯度的。
但是一旦有研究需要,包含大量自设计的模型,就会明白python是多么方便省事了。语言自身的灵活性给自行设计模型提供了极大的方便,这一点matlab能做到,但是很费事。而且做大工程,多人协作等,python比matlab有更多优势。
G. 用python编写的神经网络结果怎么可视化
学习人工智能时,我给自己定了一个目标--用Python写一个简单的神经网络。为了确保真得理解它,我要求自己不使用任何神经网络库,从头写起。多亏了Andrew Trask写得一篇精彩的博客,我做到了!下面贴出那九行代码:
在这篇文章中,我将解释我是如何做得,以便你可以写出你自己的。我将会提供一个长点的但是更完美的源代码。
H. python 有哪些神经网络的包
1. Scikit-learn Scikit-learn 是基于Scipy为机器学习建造的的一个Python模块,他的特色就是多样化的分类,回归和聚类的算法包括支持向量机,逻辑回归,朴素贝叶斯分类器,随机森林,Gradient Boosting,聚类算法和DBSCAN。
I. 怎么用python训练神经网络
Python 可以用scikit-learn、Theano、pybrain等库来做神经网络,详细的内容可以搜索相关的例子和官方文档。