神经网络TF实现

首先,我们接着昨天的问题, 看看反向传播的过程在tf中是如何直接使用的。

cross_entropy = -tf.reduce_mean(y_*tf.log(tf.clip_by_value(y,1e-10,1.0)))

train_step = tf.train.AdamOptimizer(0.001).minimize(cross_entropy)

代码第一行我们定义了损失函数,OK这什么意思啊tf.reduce_mean到底是干嘛的,百度一下。

tf.reduce_mean:取平均值

tf.log:计算对数

tf.clipbyvalue:把y的值都变成1e-10和1之间

原来第一行就是简易算去交叉熵的方法,第二行就是设置了一个优化器,目的是最小化交叉熵,然后调用了一个优化器,学习率为0.01.

sess.run(train_step,feed_dict={x:X[start:end],y_:Y[start:end]})

那么接下来我们就建立会话,运行这个训练过程并输入训练集即可。

以上便是反向传播算法的一个小事例,接下来看一下完整的神经网络代码。

import tensorflowas tf

from numpy.randomimport RandomState

batch_size =8

w1 = tf.Variable(tf.random_normal([2,3],stddev=1,seed=1))

w2 = tf.Variable(tf.random_normal([3,1],stddev=1,seed=2))

x = tf.placeholder(tf.float32,shape=(None,2),name='x-input')

y_= tf.placeholder(tf.float32,shape=(None,1),name='y-input')

a = tf.matmul(x,w1)

y = tf.matmul(a,w2)

cross_entropy = -tf.reduce_mean(y_*tf.log(tf.clip_by_value(y,1e-10,1.0)))

train_step = tf.train.AdamOptimizer(0.001).minimize(cross_entropy)

rdm = RandomState(1)

dataset_size =128

X = rdm.rand(dataset_size,2)

Y = [[int(x1+x2<1)]for (x1,x2)in X]

with tf.Session()as sess:

init_op = tf.global_variables_initializer()

sess.run(init_op)

print(sess.run(w1))

print(sess.run(w2))

STEPS =5000

   for iin range(STEPS):

start = (i*batch_size) % dataset_size

end =min(start+batch_size,dataset_size)

sess.run(train_step,feed_dict={x:X[start:end],y_:Y[start:end]})

if i %1000 ==0:

total_cross_entropy = sess.run(cross_entropy,feed_dict={x:X,y_:Y})

print("经过%d次的迭代训练,目前的交叉熵是%g"%(i,total_cross_entropy))

print(sess.run(w1))

print(sess.run(w2))

首先我们需要定义变量,也就是两组神经网络的权重,然后定义网络结构,输入层和隐层。以上便定义好了网络结构,然后就开始定义损失函数和训练步骤。中间随机生成训练数据集的过程我们就不说了,然后便开始定义会话,在会话中先打印了初始的权重矩阵,然后我们定义循环训练500次,start和end是每次训练是训练集数据的索引,然后调用训练函数,在训练结束后打印权重矩阵,截图如下:


所以综上所述,我们使用TF建立神经网络的步骤是:

1.定义网络参数和网络结构

2.定义损失函数和优化器

3.建立会话,定义 训练次数,循环的调用优化函数

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