使用sigmoid激活在python中从头开始的神经网络

时间:2017-06-29 16:55:13

标签: python numpy neural-network kaggle iris-recognition

我是python的新手,试图在python中学习机器学习。我试图从头开始编写一个神经网络,在着名的虹膜数据集上有一个隐藏层。这是一个三类分类器,外出作为一个热门向量.i也从已经写好的算法中寻求帮助。例如,我使用了与我的测试集相同的训练集。

这是一个巨大的代码,我希望你告诉我,我们如何减去尺寸(150,3)的'y'输出(这是一个热矢量),我的y softmax将是向量(150,21)。这是我最大的问题。我试图在网上看到每个人都使用过这种方法,但由于我在python中很弱,我不理解它。这是代码行delta3[range(m1), y] -= 1    arrays used as indices must be of integer (or boolean) type如果m1是(150)的sie 如果我给出尺寸m1(150,3)那么 delta3[range(m1), y] -= 1 TypeError: range() integer end argument expected, got tuple.

remember m1=150
my y vector=150,3
softmax=150,21

我的代码是

#labels or classes
#1=iris-setosa
#2=iris-versicolor
#0=iris-virginica

#features
#sepallength
#sepalwidth
#petallengthcm
#petalwidth


import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import csv
import numpy as np
df=pd.read_csv('Iris.csv')

df.convert_objects(convert_numeric=True)
df.fillna(0,inplace=True)

df.drop(['Id'],1,inplace=True)
#function to convert three labels into values 0,1,2
def handle_non_numericaldata(df):
    columns=df.columns.values
    for column in columns:
        text_digit_vals={}
        def convert_to_int(val):
            return text_digit_vals[val]
        if df[column].dtype!=np.int64 and df[column].dtype!=np.float:       
            column_contents=df[column].values.tolist()
            unique_elements=set(column_contents)
            x=0
            for unique in unique_elements:
                if unique not in text_digit_vals:
                    text_digit_vals[unique]=x
                    x+=1
            df[column]=list(map(convert_to_int,df[column]))
     return(df)
handle_non_numericaldata(df)    

x=np.array(df.drop(['Species'],1).astype(float))
c=np.array(df['Species'])


n_values=(np.max(c)+1)
y=(np.eye(n_values)[c])

m1=np.size(c)

theta=np.ones(shape=(4,1))
theta2=np.ones(shape=(1,21))
#no of examples "m"

#learning rate alpha
alpha=0.01
#regularization parameter
lamda=0.01
for i in range(1,1000):
    z1=np.dot(x,theta)  
    sigma=1/(1+np.exp(-z1))

    #activation layer 2.
    a2=sigma
    z2=np.dot(a2,theta2)

    probs=np.exp(z2)

    softmax=probs/np.sum(probs,axis=1,keepdims=True)
    delta3=softmax



    delta3[range(m1), y] -= 1

    A2=np.transpose(a2)
    dw2 = (A2).dot(delta3)
    W2=np.transpose(theta2)

    delta2=delta3.dot(W2)*sigma*(1-sigma)
    X2=np.transpose(x)
    dw1=np.dot(X2,delta2)


    dw2=dw2-lamda*theta2
    dw1=dw1-lamda*theta

    theta =theta -alpha* dw1

     theta2= theta2-alpha * dw2
    correct_logprobs=0
    correct_logprobs=correct_logprobs-np.log(probs[range(m1),y])
    data_loss=np.sum(correct_logprobs)
    data_loss+=lamda/2*(np.sum(np.square(theta))+ np.square(theta2))
    loss=1./m1*data_loss
    if 1000%i==0:
        print("loss after iteration%i:%f",loss)


final1=x.dot(theta)
sigma=1/(1+np.exp(-final1))
z2=sigma.dot(theta2)
exp_scores=np.exp(z2)
probs=exp_scores/np.sum(exp_scores,axis=1,keepdims=True)
print(np.argmax(probs,axis=1))

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

在Python range中,使用range(x, y)生成从x到y的数字元组。如果您生成类似range(10)的内容,那么它与(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)相同。 Python中的列表需要一个整数索引,例如list[0]list[4],而不是list[0, 4],但是,Python中有一个内置的东西允许从索引x到索引y的访问这里列出的是语法:list[0:4]。这将返回列表中0到3的每个值。例如,如果列表为list = [0,10,3,4,12,5,3],则list[0:4]将返回[0,10,3,4]

尝试查看Python on the Python Docs中的列表数据结构。以及Understanding Generators in Python

我认为你所寻找的是这样的:delta3 = [[z-1 for z in delta3[x:y]] for x in range(m1)]。此列表理解使用两代,[x-1 for x in l],从列表中的每个元素中减去一个,以及[l[x:y] for x in range(m)],它生成列表列表,其值为x到y,范围为m。虽然我不确定我完全了解你的最终目标是什么。