Python实现神经网络？别被忽悠了，这就是个拼命调参的苦力活

神经网络模拟人脑神经元工作方式, 大量神经元相互连接, 以此实现复杂的非线性映射。神经网络基本单元是神经元, 多个神经元借权重连接一起, 从而形成一个网络结构体。

神经网络的架构通常涵盖输入层, 以及隐藏层, 还有输出层, 接收外部所输入数据的是输入层, 对数据加以处理借助非线性激活函数的是隐藏层, 输出处理最终结果的则是输出层, 隐藏层的数量以及每层之中神经元的数量能够依据实际所需予以调节。

神经网络的训练进程, 是借由反向传播算法, 持续去调整权重以及偏置, 进而让网络的输出结果, 渐渐靠拢实际值。于训练进程里, 要计算每个神经元的输出误差, 并且依据误差来调整权重与偏置。

下面我们将通过和两种语言实现神经网络的构建和训练。

实现：

首当其冲, 我们所需安装的是Deep。在这当中, 我们能够运用函数去创建一个神经网络, 此神经网络是前馈类型的。紧接着呈现的是一个示例代码, 这个代码是简单的。

1. % 创建数据集
2. inputs = [0 1; 1 0; 1 1; 0 1];
3. targets = [1; 0; 1; 0];
4. % 创建神经网络
5. net = feedforwardnet(2); % 隐藏层包含2个神经元
6. % 训练神经网络
7. net = train(net, inputs, targets);
8. % 测试神经网络
9. outputs = net(inputs);
10. errors = outputs - targets;

在先前那段代码内, 先是有了一个数据集, 其中放置着4个样本以及2个特征 , 并且还有一个前馈神经网络, 它有着包含2个神经元的隐藏层。之后呢 , 运用train函数对神经网络进行训练运作了。最终 , 用训练完毕的这个神经网络来进行预测此事的工作进程 , 并且也计算分析了该过程所产性出的误差情况。

实现：

在其中, 我们能够借助或之类的深度学习框架去达成神经网络的构建以及训练。紧接着呈现的是一个利用达成的简易示例代码:

1. import tensorflow as tf
2. from tensorflow.keras.models import Sequential
3. from tensorflow.keras.layers import Dense
4. from tensorflow.keras.optimizers import Adam
5. from tensorflow.keras.losses import BinaryCrossentropy
6. # 创建数据集
7. inputs = [[0, 1], [1, 0], [1, 1], [0, 1]]
8. targets = [1, 0, 1, 0]
9. inputs = tf.convert_to_tensor(inputs)
10. targets = tf.convert_to_tensor(targets)
11. # 创建神经网络模型
12. model = Sequential()
13. model.add(Dense(2, input_shape=(2,), activation='relu')) # 隐藏层包含2个神经元，激活函数为ReLU
14. model.add(Dense(1, activation='sigmoid')) # 输出层包含1个神经元，激活函数为Sigmoid
15. # 编译模型
16. model.compile(optimizer=Adam(), loss=BinaryCrossentropy(), metrics=['accuracy'])
17. # 训练模型
18. model.fit(inputs, targets, epochs=10)

在上述提及的代码里头, 我们先是创建了一个数据集, 该数据集涵盖有4个样本以及2个特征, 同时还创建了一个神经网络模型, 其具备着容纳2个神经元的隐藏层以及一个输出层。而后, 我们借助Keras API去编译这个模型, 并且运用fit函数来训练此模型。于编译模型之际, 我们明确指定了优化器、损失函数以及评价指标。在对模型进行训练之时,我们规定了训练的轮数。最终, 我们能够经由函数测试模型的性能。