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python - Python 神经网络中不需要的 [Nan] 输出

问题描述

新手在这里。刚刚从 JS 切换到 Python 以构建神经网络，但从中获得了 [Nan] 输出。

奇怪的是我的 sigmoid 函数。似乎没有遇到任何溢出，但导数会导致混乱。

import numpy as np

def sigmoid(x):
  return x*(1-x)
  return 1/(1 + np.exp(-x))

#The function- 2

def Sigmoid_Derivative(x):
    return x * (1-x)

Training_inputs = np.array([[0,0,1], 
                            [1,1,1], 
                            [1,0,1], 
                            [0,1,1]])

Training_outputs = np.array([[0, 1, 1, 0]]).T

np.random.seed(1)

synaptic_weights = np.random.random((3, 1)) - 1

print ("Random starting synaptic weight:")
print (synaptic_weights)

for iteration in range(20000):
  Input_Layer = Training_inputs

  Outputs = sigmoid(np.dot(Input_Layer, synaptic_weights)) 

  erorr = Training_outputs - Outputs

  adjustments = erorr * Sigmoid_Derivative(Outputs)

  synaptic_weights += np.dot(Input_Layer.T, adjustments)

# The print declaration----------  
print ("Synaptic weights after trainig:")
print (synaptic_weights)

print ("Outputs after training: ")
print (Outputs)

这是错误消息。我不知道为什么它会溢出，因为权重似乎足够小。顺便说一句，由于我是新手，请用简单的 python 给出解决方案:--

Random starting synaptic weight:
[[-0.582978  ]
 [-0.27967551]
 [-0.99988563]]
/home/neel/Documents/VS-Code_Projects/Machine_Lrn(PY)/tempCodeRunnerFile.py:10: RuntimeWarning: overflow encountered in multiply
  return x * (1-x)
Synaptic weights after trainig:
[[nan]
 [nan]
 [nan]]
Outputs after training: 
[[nan]
 [nan]
 [nan]
 [nan]]

标签： pythonnumpymachine-learningneural-networksigmoid

解决方案

您的代码至少有两个问题。

首先是在你的函数中莫名其妙地使用了 2 条return语句sigmoid，这应该只是：

def sigmoid(x):
  return 1/(1 + np.exp(-x))

它给出了x=0(0.5) 的正确结果，并且对于大 1 变为 1 x：

sigmoid(0)
# 0.5
sigmoid(20)
# 0.99999999793884631

你的（错误的）乙状结肠：

def your_sigmoid(x):
  return x*(1-x)
  return 1/(1 + np.exp(-x))

很容易导致溢出：

your_sigmoid(20)
# -380

另一个问题是您的衍生产品是错误的；它应该是：

def Sigmoid_Derivative(x):
    return sigmoid(x) * (1-sigmoid(x))

请参阅Math.SE上的 sigmoid 函数线程的导数，以及此处的讨论。

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