2019-04-07派森学习第139天

今天自己动手写一个简单的神经网络程序。

从中找到自己哪些还掌握的不够好。

1 先定义添加层

刚开始不会写添加层函数。

不会写添加层函数

添加层函数包括:输入数据inputs,输入数据的维度in_size,输出数据的维度out_size和激活函数activation_function。

在写添加层函数的时候,出现了3个错误。

添加层出现的错误

1a:权重weights是将要建立的模型的输入数据的权重系数,需要用tf的Variable()方法定义,tf.random_normal()函数用于从服从指定正太分布的数值中取出指定个数的值,通过[in_size,out_size]确定产生的weights的尺寸。权重weights的数值相当于通过标准正态分布的随机数随机产生。

1b:偏差biases不是设置成随机产生的,而是初始化设置为zeros,通过[1,out_size]指定biases的尺寸。[1,out_size]表示biases在一开始知识一个0,到神经网络结束之后将会成为一个out_size尺寸的值。

1c:在判断是否指定了激活函数时,本来应该是is,错写成了==。但是用==也没出现崩溃,只是在下面调用添加层函数的时候,出现了黄色阴影。

用==判断时的黄色阴影

改成用is判断,黄色阴影就会消失。那么is和==具体有什么区别呢?==比较两个对象的值是否相等,而is比较的是两个对象的id(对象的内存地址)是否相等。详见下图:

is和==

2 设置训练数据

因为此次神经网络目的是训练出y=x^2-0.5这个函数模型。

所以先定义x轴的数据为np.linspace(-1,1,300),意思是在区间-1到1之间,均匀取出300个点作为输入数据x_data的值。[:,np.newaxis]作用是将行数组变为列数组。

y_data的值就设置为x^2-0.5加上噪声noise,这样就更像正常的自然数据了。

设置训练数据

3 定义数据节点

现在开始才真正是进入了神经网络,通过tf中的placeholder()方法定义xs和ys数据节点。注意次数用到的placeholder要和之后sess中的feed_dict绑定了,也就是说出现了placeholder,则之后一定要用到feed_dict。

placeholder中的[None,1],None表示行数任意,列数为1。

placeholder

4 建立神经层

建立隐藏层:先调用添加层函数,输入输入数据xs,设置输入的尺寸,输出的尺寸和激活函数。

建立预测层:再调用添加层函数,此时输入数据是上边的隐藏层的输出,设置输入的尺寸,输出的尺寸和激活函数。

调用添加层函数

5 定义损失loss表达式

一开始不会定义loss的表达式。

loss等于预测值prediction和输入值xs的差值的平方,然后相加起来,最后再求平均。

loss目标函数

6 选择合适的优化器Optimizer

tf中有很多的优化器,本次神经网络模型暂且选择梯度下降优化器,并设置学习效率为0.1,最终使loss最小。

Optimizer

7 初始化打开“开关”

上面的所有程序只是搭建了整个系统,

就像造好了机器,但是还没有打开开关,机器还未运行。

初始化开关

现在做好了一切开机前的准备,并打开了开关,机器开始运行。

8 设置定时关闭

机器开始运行后,给机器设置一个定时关闭,比如,此处设置了range(5000),可以看做是让机器在5000s后停止运行。

设置定时关闭

此处在写程序的时候,把目标函数写错成了train_step,结果打印出来全是None值。

指针的目标错误

修改为loss之后,可以正常打印出loss的数值:

打印出loss的数值

好了,至此,一个简单的神经网络模型搭建完毕,并且成功训练了模型。

源码如图:

神经网络
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