神经网络-专题教程

【结构】BP神经网络的数学表达式

作者 : 老饼 发表日期 : 2023-03-01 07:59:22 更新日期 : 2024-11-12 18:22:53
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BP神经网络是一种前馈神经网络,它的输出值以前馈的方式进行计算

本文讲述BP神经网络的数学表达式,通过数学表达式,更具体、直观地了解BP神经网络模型的意义

通过本文,可以了解BP神经网络的数学表达式是怎么样的,从而更直接了解BP神经网络的输出值如何计算




   01. BP神经网络的数学表达式   





本节通过一个例子介绍BP神经网络的数学表达式





    BP神经网络的数学表达式    


在这里,我们先用一个简单例子,讲述BP神经网络的数学表达式
 从而形象地知道BP神经网络拓扑图与数学表达式的对应关系 
 BP神经网络-例子配置
 现有一个BP神经网络,它的结构如下:
 
1、一个输入层,一个隐层,一个输出层, 输入层、隐层、输出层的节点个数分别为 [2 ,3,1] 
2、传递函数设置:隐层( tansig函数),输出层(purelin函数)                                           
   它相对应的模型拓扑图如下:
 
 BP神经网络-例子中的拓扑结构 
 BP神经网络的数学表达式
 
 对于上述的BP神经网络例子,可以根据模型写出模型的数学表达式如下:
BP神经网络的数学表达式
  可以看到,BP神经网络的数学表达式中参数很多,但实际只有两类参数:权重w和阈值b       
 :代表这个权值是第2层的第2个节点到第3层的第1个节点的权值
   :代表这个阈值是第2层的第1个节点的阈值                             
 备注:权重矩阵w的下标,一般由后层到前层,这样在矩阵表述时更为简洁    








   02. 三层BP神经网络数学表达式的矩阵形式   





本节讲解BP神经网络权重、阈值的矩阵形式





    BP神经网络-三层结构的数学表达式的矩阵形式    


对于三层BP神经网络的表达式,写成通用的矩阵形式为

 
 其中,是矩阵,是向量
 值得注意的是,权重矩阵W的上标是从后层到前层,例如代表它是第2层与第3层的权重
权重矩阵W的第行代表后一层第个节点与前层的权重连接,如下:
 BP神经网络的权重矩阵
以一个3输入、4隐节点、2输出的神经网络为例,各个w、b的size可以图解如下:
 
BP神经网络数学表达式的矩阵形式 
 对于多层的BP神经网络的数学表达式,也是类似的思路,不再讲述






以上就是BP神经网络的模型数学表达式的全部内容了~









 End 





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