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我正在尝试使用反向传播实现两层感知器来解决奇偶校验问题。该网络有 4 个二进制输入,第一层有 4 个隐藏单元,第二层有 1 个输出。我将用作参考,但在收敛方面存在问题。

首先,我会注意到我使用 sigmoid 函数进行激活,因此导数是(据我了解)sigmoid(v) * (1 - sigmoid(v))。因此,在计算 delta 值时使用它。

所以,基本上我设置了网络并运行了几个 epoch(遍历每个可能的模式——在这种情况下,16 个输入模式)。在第一个 epoch 之后,权重略有变化。在第二个之后,无论我运行多少个 epoch,权重都不会改变并保持不变。我现在使用 0.1 的学习率和 +1 的偏差。

训练网络的过程如下伪代码(根据我检查过的来源,我认为这是正确的):

前馈步骤:

v = SUM[weight connecting input to hidden * input value] + bias  
y = Sigmoid(v)  
set hidden.values to y  
v = SUM[weight connecting hidden to output * hidden value] + bias  
y = Sigmoid(v)  
set output value to y

输出层的反向传播:

error = desired - output.value  
outputDelta = error * output.value * (1 - output.value)

隐藏层的反向传播:

for each hidden neuron h:  
error = outputDelta * weight connecting h to output  
hiddenDelta[i] = error * h.value * (1 - h.value)

更新权重:

for each hidden neuron h connected to the output layer  
h.weight connecting h to output = learningRate * outputDelta * h.value

for each input neuron x connected to the hidden layer  
x.weight connecting x to h[i] = learningRate * hiddenDelta[i] * x.value

这个过程当然会在各个时期循环,并且权重变化会持续存在。所以,我的问题是,在第二个时期之后权重保持不变有什么原因吗?如有必要,我可以发布我的代码,但目前我希望有一些我忽略的明显内容。谢谢大家!

编辑:这是 sarnold 建议的我的代码的链接:
MLP.java: http : //codetidy.com/1903 Neuron.java:http://codetidy.com/1904 Pattern.java:http://codetidy 。 com/1905 input.txt:http ://codetidy.com/1906


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我想我发现了问题;有趣的是,我发现的内容在您的高级描述中可见,但我只发现代码中看起来很奇怪。一、说明:

for each hidden neuron h connected to the output layer
h.weight connecting h to output = learningRate * outputDelta * h.value

for each input neuron x connected to the hidden layer
x.weight connecting x to h[i] = learningRate * hiddenDelta[i] * x.value

我相信h.weight应该根据以前的重量进行更新。您的更新机制仅根据学习率、输出增量和节点值来设置它。同样,x.weight也根据学习率、隐藏增量和节点值来设置:

    /*** Weight updates ***/

    // update weights connecting hidden neurons to output layer
    for (i = 0; i < output.size(); i++) {
        for (Neuron h : output.get(i).left) {
            h.weights[i] = learningRate * outputDelta[i] * h.value;
        }
    }

    // update weights connecting input neurons to hidden layer
    for (i = 0; i < hidden.size(); i++) {
        for (Neuron x : hidden.get(i).left) {
            x.weights[i] = learningRate * hiddenDelta[i] * x.value;
        }
    }

我不知道正确的解决方案是什么;但我有两个建议:

  1. 替换这些行:

            h.weights[i] = learningRate * outputDelta[i] * h.value;
            x.weights[i] = learningRate * hiddenDelta[i] * x.value;
    

    这些行:

            h.weights[i] += learningRate * outputDelta[i] * h.value;
            x.weights[i] += learningRate * hiddenDelta[i] * x.value;
    

    +=而不是=。)

  2. 替换这些行:

            h.weights[i] = learningRate * outputDelta[i] * h.value;
            x.weights[i] = learningRate * hiddenDelta[i] * x.value;
    

    这些行:

            h.weights[i] *= learningRate * outputDelta[i];
            x.weights[i] *= learningRate * hiddenDelta[i];
    

    (忽略该并简单地缩放现有权重。学习率应该1.05代替.05这种变化。)

于 2012-02-07T01:27:20.970 回答