python实现随机梯度下降(SGD)

yipeiwu_com6年前Python基础

使用神经网络进行样本训练,要实现随机梯度下降算法。这里我根据麦子学院彭亮老师的讲解,总结如下,(神经网络的结构在另一篇博客中已经定义):

def SGD(self, training_data, epochs, mini_batch_size, eta, test_data=None):
  if test_data:
    n_test = len(test_data)#有多少个测试集
    n = len(training_data)
    for j in xrange(epochs):
      random.shuffle(training_data)
      mini_batches = [
        training_data[k:k+mini_batch_size] 
        for k in xrange(0,n,mini_batch_size)]
      for mini_batch in mini_batches:
        self.update_mini_batch(mini_batch, eta)
      if test_data:
        print "Epoch {0}: {1}/{2}".format(j, self.evaluate(test_data),n_test)
      else:
        print "Epoch {0} complete".format(j)  

其中training_data是训练集,是由很多的tuples(元组)组成。每一个元组(x,y)代表一个实例,x是图像的向量表示,y是图像的类别。
epochs表示训练多少轮。
mini_batch_size表示每一次训练的实例个数。
eta表示学习率。
test_data表示测试集。
比较重要的函数是self.update_mini_batch,他是更新权重和偏置的关键函数,接下来就定义这个函数。

def update_mini_batch(self, mini_batch,eta): 
  nabla_b = [np.zeros(b.shape) for b in self.biases]
  nabla_w = [np.zeros(w.shape) for w in self.weights]
  for x,y in mini_batch:
    delta_nabla_b, delta_nable_w = self.backprop(x,y)#目标函数对b和w的偏导数
    nabla_b = [nb+dnb for nb,dnb in zip(nabla_b,delta_nabla_b)]
    nabla_w = [nw+dnw for nw,dnw in zip(nabla_w,delta_nabla_w)]#累加b和w
  #最终更新权重为
  self.weights = [w-(eta/len(mini_batch))*nw for w, nw in zip(self.weights, nabla_w)]
  self.baises = [b-(eta/len(mini_batch))*nb for b, nb in zip(self.baises, nabla_b)]

这个update_mini_batch函数根据你传入的一些数据进行更新神经网络的权重和偏置。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

python实现维吉尼亚算法

python实现维吉尼亚算法

本文实例为大家分享了python实现维吉尼亚算法的具体代码,供大家参考,具体内容如下 1 Virginia加密算法、解密算法 Vigenenre密码是最著名的多表代换密码,是法国著名密码...

教你如何在Django 1.6中正确使用 Signal

简单回答是: 在其他方法无法使用的情况下, 才最后考虑使用signal. 因为新的django开发人员得知signal之后, 往往会很高兴去使用它. 他们在能使用signal的地方就使用...

Python3.7 pyodbc完美配置访问access数据库

Python3.7 pyodbc完美配置访问access数据库

环境 win2008 r2 64为系统 python3.7、pyodbc 安装好python3.7以后,那么就需要安装pyodbc了。 数据库连接 数据库连接网上大致有两种方法,一种是使...

linux下安装easy_install的方法

如果想使用easy_install工具,可能需要先安装setuptools,不过更酷的方法是使用ez_setup.py脚本:复制代码 代码如下:wget -q http://peak.t...

学习python的几条建议分享

熟悉python语言,以及学会python的编码方式。熟悉python库,遇到开发任务的时候知道如何去找对应的模块。知道如何查找和获取第三方的python库,以应付开发任务。 安装开发...