Exemple simple de partage d'implémentation de réseau neuronal récursif en Python

Cet article présente principalement le réseau neuronal récursif implémenté en Python. Il s'agit d'un article extrait d'extraits de code de github. Il implique des compétences opérationnelles liées à la récursivité Python et aux opérations mathématiques. Les amis dans le besoin peuvent se référer à cet article

L'exemple décrit le réseau de neurones récursif implémenté en Python. Partagez-le avec tout le monde pour votre référence, les détails sont les suivants :

# Recurrent Neural Networks
import copy, numpy as np
np.random.seed(0)
# compute sigmoid nonlinearity
def sigmoid(x):
  output = 1/(1+np.exp(-x))
  return output
# convert output of sigmoid function to its derivative
def sigmoid_output_to_derivative(output):
  return output*(1-output)
# training dataset generation
int2binary = {}
binary_dim = 8
largest_number = pow(2,binary_dim)
binary = np.unpackbits(
  np.array([range(largest_number)],dtype=np.uint8).T,axis=1)
for i in range(largest_number):
  int2binary[i] = binary[i]
# input variables
alpha = 0.1
input_dim = 2
hidden_dim = 16
output_dim = 1
# initialize neural network weights
synapse_0 = 2*np.random.random((input_dim,hidden_dim)) - 1
synapse_1 = 2*np.random.random((hidden_dim,output_dim)) - 1
synapse_h = 2*np.random.random((hidden_dim,hidden_dim)) - 1
synapse_0_update = np.zeros_like(synapse_0)
synapse_1_update = np.zeros_like(synapse_1)
synapse_h_update = np.zeros_like(synapse_h)
# training logic
for j in range(10000):
  # generate a simple addition problem (a + b = c)
  a_int = np.random.randint(largest_number/2) # int version
  a = int2binary[a_int] # binary encoding
  b_int = np.random.randint(largest_number/2) # int version
  b = int2binary[b_int] # binary encoding
  # true answer
  c_int = a_int + b_int
  c = int2binary[c_int]
  # where we'll store our best guess (binary encoded)
  d = np.zeros_like(c)
  overallError = 0
  layer_2_deltas = list()
  layer_1_values = list()
  layer_1_values.append(np.zeros(hidden_dim))
  # moving along the positions in the binary encoding
  for position in range(binary_dim):
    # generate input and output
    X = np.array([[a[binary_dim - position - 1],b[binary_dim - position - 1]]])
    y = np.array([[c[binary_dim - position - 1]]]).T
    # hidden layer (input ~+ prev_hidden)
    layer_1 = sigmoid(np.dot(X,synapse_0) + np.dot(layer_1_values[-1],synapse_h))
    # output layer (new binary representation)
    layer_2 = sigmoid(np.dot(layer_1,synapse_1))
    # did we miss?... if so, by how much?
    layer_2_error = y - layer_2
    layer_2_deltas.append((layer_2_error)*sigmoid_output_to_derivative(layer_2))
    overallError += np.abs(layer_2_error[0])
    # decode estimate so we can print(it out)
    d[binary_dim - position - 1] = np.round(layer_2[0][0])
    # store hidden layer so we can use it in the next timestep
    layer_1_values.append(copy.deepcopy(layer_1))
  future_layer_1_delta = np.zeros(hidden_dim)
  for position in range(binary_dim):
    X = np.array([[a[position],b[position]]])
    layer_1 = layer_1_values[-position-1]
    prev_layer_1 = layer_1_values[-position-2]
    # error at output layer
    layer_2_delta = layer_2_deltas[-position-1]
    # error at hidden layer
    layer_1_delta = (future_layer_1_delta.dot(synapse_h.T) + layer_2_delta.dot(synapse_1.T)) * sigmoid_output_to_derivative(layer_1)
    # let's update all our weights so we can try again
    synapse_1_update += np.atleast_2d(layer_1).T.dot(layer_2_delta)
    synapse_h_update += np.atleast_2d(prev_layer_1).T.dot(layer_1_delta)
    synapse_0_update += X.T.dot(layer_1_delta)
    future_layer_1_delta = layer_1_delta
  synapse_0 += synapse_0_update * alpha
  synapse_1 += synapse_1_update * alpha
  synapse_h += synapse_h_update * alpha
  synapse_0_update *= 0
  synapse_1_update *= 0
  synapse_h_update *= 0
  # print(out progress)
  if j % 1000 == 0:
    print("Error:" + str(overallError))
    print("Pred:" + str(d))
    print("True:" + str(c))
    out = 0
    for index,x in enumerate(reversed(d)):
      out += x*pow(2,index)
    print(str(a_int) + " + " + str(b_int) + " = " + str(out))
    print("------------")

Exécuter la sortie :

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