感知机收敛但返回奇怪的结果

我在学习人工智能时用C++编写了一个简单的感知机,即使参考了一本(葡萄牙语) ,我的感知机仍然无法返回预期的结果。我尝试调试并寻找错误,但没有成功。

我的算法AND门结果(A和B = Y):

0 && 0 = 0 0 && 1 = 11 && 0 = 11 && 1 = 1

基本上,它的工作方式像是OR门或随机的。

我尝试跳到Peter Norving和Russel的书,但他在这方面讲得很快,并没有深入解释一个感知机的训练过程。

我真的想彻底学习这部分内容,所以在没有让简单的感知机工作之前,我不想跳到多层感知机,你能帮我吗?

以下是运行的最小代码以及一些解释:

Sharp函数:

int signal(float &sin){    if(sin < 0)        return 0;    if(sin > 1)        return 1;    return round(sin);}

感知机结构体(W是权重):

struct perceptron{    float w[3];};

感知机训练:

perceptron startTraining(){    //- 随机工厂生成器    long int t = static_cast<long int>(time(NULL));    std::mt19937 gen;    gen.seed(std::random_device()() + t);    std::uniform_real_distribution<float> dist(0.0, 1.0);    //--    //-- 样本 (-1 | x | y)    float t0[][3] = {{-1,0,0},                     {-1,0,1},                     {-1,1,0},                     {-1,1,1}};    //-- 预期结果    short d [] = {0,0,0,1};    perceptron per;    per.w[0] = dist(gen);    per.w[1] = dist(gen);    per.w[2] = dist(gen);    //-- 打印随机数    cout <<"INIT "<< "W0: " << per.w[0]  <<" W1: " << per.w[1] << " W2: " << per.w[2] << endl;    const float n = 0.1; // 学习率 N    int saida =0;        // 输出 Y    long int epo = 0;    // 简单计数器    bool erro = true;    // 循环控制    while(erro){        erro = false;        for (int amost = 0; amost < 4; ++amost) {           // 对样本数重复 x0=-1, x1,x2            float u=0;                                      // 用于求和的变量            for (int entrad = 0; entrad < 3; ++entrad) {    // 对每个突触权重重复 W0=θ , W1, W2                u = u + (per.w[entrad] * t0[amost][entrad]);// U <- 权重 * 输入            }            // u=u-per.w[0];                                // 一些参考文献建议取θ并从U中减去,我尝试过但没有成功            saida = signal(u);                              // 返回1或0            cout << d[amost] << " <- esperado | encontrado ->   "<< saida<< endl;            if(saida != d[amost]){                          // 如果输出不等于预期值                for (int ajust = 0; ajust < 3; ++ajust) {                    per.w[ajust] = per.w[ajust] + n * (d[amost] - saida) * t0[amost][ajust]; // W <- W + ɳ * ((d - y) x) 其中                    erro = true;                                                             // W: 权重, ɳ: 学习率                }                                                                            // d: 期望输出, y: 输出            }                                                                                // x: 样本            epo++;        }    }    cout << "Epocas(Loops): " << epo << endl;    return per;}

带测试部分的主函数:

int main(){    perceptron per = startTraining();    cout << "fim" << endl;    cout << "W0: " << per.w[0]  <<" W1: " << per.w[1] << " W2: " << per.w[2] << endl;    while(true){        int x,y;        cin >> x >> y;        float u=0;        u = (per.w[1] * x);        u = u + (per.w[2] * y);        //u=u-per.w[0];        cout << signal(u) << endl;}    return 0;}

回答:

在你的main()函数中,重新启用你注释掉的那行。或者,你可以这样写以使其更清晰:

float u = 0.0f;u += (per.w[0] * float (-1));u += (per.w[1] * float (x));u += (per.w[2] * float (y));

关键是你用三个输入训练了感知机,第一个输入被硬连接到“-1”(使第一个权重w[0]像一个常数“偏置”)。因此,在你的训练函数中,u是所有三个权重-输入乘积的总和。然而,在你发布的main()函数中,你完全省略了w[0],因此产生了错误的结果。

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