假設,你有這樣一個網絡層:網絡
第一層是輸入層,包含兩個神經元i1,i2,和截距項b1;第二層是隱含層,包含兩個神經元h1,h2和截距項b2,第三層是輸出o1,o2,每條線上標的wi是層與層之間鏈接的權重,激活函數咱們默認爲sigmoid函數。函數
如今對他們賦上初值,以下圖:學習
其中,輸入數據 i1=0.05,i2=0.10;3d
輸出數據 o1=0.01,o2=0.99;blog
初始權重 w1=0.15,w2=0.20,w3=0.25,w4=0.30;class
w5=0.40,w6=0.45,w7=0.50,w8=0.55方法
目標:給出輸入數據i1,i2(0.05和0.10),使輸出儘量與原始輸出o1,o2(0.01和0.99)接近。im
Step 1 前向傳播d3
1.輸入層---->隱含層:error
計算神經元h1的輸入加權和:
神經元h1的輸出o1:(此處用到激活函數爲sigmoid函數):
同理,可計算出神經元h2的輸出o2:
2.隱含層---->輸出層:
計算輸出層神經元o1和o2的值:
這樣前向傳播的過程就結束了,咱們獲得輸出值爲[0.75136079 , 0.772928465],與實際值[0.01 , 0.99]相差還很遠,如今咱們對偏差進行反向傳播,更新權值,從新計算輸出。
Step 2 反向傳播
1.計算總偏差
總偏差:(square error)
可是有兩個輸出,因此分別計算o1和o2的偏差,總偏差爲二者之和:
2.隱含層---->輸出層的權值更新:
以權重參數w5爲例,若是咱們想知道w5對總體偏差產生了多少影響,能夠用總體偏差對w5求偏導求出:(鏈式法則)
下面的圖能夠更直觀的看清楚偏差是怎樣反向傳播的:
如今咱們來分別計算每一個式子的值:
計算:
計算:
(這一步實際上就是對sigmoid函數求導,比較簡單,能夠本身推導一下)
計算:
最後三者相乘:
這樣咱們就計算出總體偏差E(total)對w5的偏導值。
回過頭來再看看上面的公式,咱們發現:
爲了表達方便,用來表示輸出層的偏差:
所以,總體偏差E(total)對w5的偏導公式能夠寫成:
若是輸出層偏差計爲負的話,也能夠寫成:
最後咱們來更新w5的值:
(其中,是學習速率,這裏咱們取0.5)
同理,可更新w6,w7,w8:
3.隱含層---->隱含層的權值更新:
方法其實與上面說的差很少,可是有個地方須要變一下,在上文計算總偏差對w5的偏導時,是從out(o1)---->net(o1)---->w5,可是在隱含層之間的權值更新時,是out(h1)---->net(h1)---->w1,而out(h1)會接受E(o1)和E(o2)兩個地方傳來的偏差,因此這個地方兩個都要計算。
計算:
先計算:
同理,計算出:
二者相加獲得總值:
再計算:
再計算:
最後,三者相乘:
爲了簡化公式,用sigma(h1)表示隱含層單元h1的偏差:
最後,更新w1的權值:
同理,額可更新w2,w3,w4的權值: