人工神经网络:多层感知器的顺序/过程

我目前正在学习模式识别。我有7年的编程背景,所以,我的思维方式像一个程序员。

关于人工神经网络的文档并没有告诉我任何关于处理顺序的信息,或者至少没有解释得很清楚。这很烦人,因为我不知道如何编写这些公式的代码。

我找到一个不错的gif文件,希望它是正确的。能否有人给我一个逐步的过程,解释一个具有2个输入、1个隐藏层(3个节点)和2个输出的使用sigmoid函数的人工神经网络的反向传播?

这是gif文件的链接。


回答:

正如@人名所说,你需要从输入到输出一层一层地进行处理,然后再一层一层地反向传播错误。

从你所说的话来看,我猜你正在尝试做一个“面向对象”的实现,其中每个神经元都是一个对象。但这并不是最快或最简单的方法。最常见的实现是通过矩阵运算,每一层由一个矩阵描述(每一行包含一个神经元的权重加上阈值)。

以下是Matlab代码,应该可以解决问题:

output_hidden = logsig( hidden_layer * [inputs ; 1] );

inputs 是输入层的列向量

hidden_layer 是权重矩阵,加上描述隐藏层阈值的一行

output_hidden 再次是层中所有神经元输出的列向量,可以用作下一层的输入

logsig 是对向量中每个元素进行sigmoid变换的函数

[inputs ; 1] 创建一个在inputs列向量末尾添加1的新向量,这是因为你需要一个“虚拟输入”来与阈值相乘。

如果你仔细思考,你会发现矩阵乘法恰好是对所有输入乘以权重后进行的求和,你还会发现处理的顺序并不重要。要在其他语言中实现它,只需找到一个好的线性代数库。实现反向传播稍微复杂一些,你需要进行一些矩阵转置(例如,沿对角线翻转矩阵)。

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