相對于自適應神經網絡、感知器，softmax巧妙低使用簡單的方法來實現多分類問題。

創新互聯公司服務項目包括內丘網站建設、內丘網站制作、內丘網頁制作以及內丘網絡營銷策劃等。多年來，我們專注于互聯網行業，利用自身積累的技術優勢、行業經驗、深度合作伙伴關系等，向廣大中小型企業、政府機構等提供互聯網行業的解決方案，內丘網站推廣取得了明顯的社會效益與經濟效益。目前，我們服務的客戶以成都為中心已經輻射到內丘省份的部分城市，未來相信會繼續擴大服務區域并繼續獲得客戶的支持與信任！

• 功能上，完成從N維向量到M維向量的映射
• 輸出的結果范圍是[0, 1]，對于一個sample的結果所有輸出總和等于1
• 輸出結果，可以隱含地表達該類別的概率

softmax的損失函數是采用了多分類問題中常見的交叉熵，注意經常有2個表達的形式

• 經典的交叉熵形式：L=-sum(y_right * log(y_pred))， 具體
• 簡單版本是: L = -Log(y_pred),具體

這兩個版本在求導過程有點不同，但是結果都是一樣的，同時損失表達的意思也是相同的，因為在第一種表達形式中，當y不是

正確分類時,y_right等于0，當y是正確分類時,y_right等于1。

下面基于mnist數據做了一個多分類的實驗，整體能達到85%的精度。

'''
softmax classifier for mnist 

created on 2019.9.28
author: vince
'''
import math
import logging
import numpy 
import random
import matplotlib.pyplot as plt
from tensorflow.contrib.learn.python.learn.datasets.mnist import read_data_sets
from sklearn.metrics import accuracy_score

def loss_max_right_class_prob(predictions, y):
	return -predictions[numpy.argmax(y)];

def loss_cross_entropy(predictions, y):
	return -numpy.dot(y, numpy.log(predictions));
	
'''
Softmax classifier
linear classifier 
'''
class Softmax:

	def __init__(self, iter_num = 100000, batch_size = 1):
		self.__iter_num = iter_num;
		self.__batch_size = batch_size;
	
	def train(self, train_X, train_Y):
		X = numpy.c_[train_X, numpy.ones(train_X.shape[0])];
		Y = numpy.copy(train_Y);

		self.L = [];

		#initialize parameters
		self.__weight = numpy.random.rand(X.shape[1], 10) * 2 - 1.0;
		self.__step_len = 1e-3; 

		logging.info("weight:%s" % (self.__weight));

		for iter_index in range(self.__iter_num):
			if iter_index % 1000 == 0:
				logging.info("-----iter:%s-----" % (iter_index));
			if iter_index % 100 == 0:
				l = 0;
				for i in range(0, len(X), 100):
					predictions = self.forward_pass(X[i]);
					#l += loss_max_right_class_prob(predictions, Y[i]); 
					l += loss_cross_entropy(predictions, Y[i]); 
				l /= len(X);
				self.L.append(l);

			sample_index = random.randint(0, len(X) - 1);
			logging.debug("-----select sample %s-----" % (sample_index));

			z = numpy.dot(X[sample_index], self.__weight);
			z = z - numpy.max(z);
			predictions = numpy.exp(z) / numpy.sum(numpy.exp(z));
			dw = self.__step_len * X[sample_index].reshape(-1, 1).dot((predictions - Y[sample_index]).reshape(1, -1));
#			dw = self.__step_len * X[sample_index].reshape(-1, 1).dot(predictions.reshape(1, -1)); 
#			dw[range(X.shape[1]), numpy.argmax(Y[sample_index])] -= X[sample_index] * self.__step_len;

			self.__weight -= dw;

			logging.debug("weight:%s" % (self.__weight));
			logging.debug("loss:%s" % (l));
		logging.info("weight:%s" % (self.__weight));
		logging.info("L:%s" % (self.L));
	
	def forward_pass(self, x):
		net = numpy.dot(x, self.__weight);
		net = net - numpy.max(net);
		net = numpy.exp(net) / numpy.sum(numpy.exp(net)); 
		return net;

	def predict(self, x):
		x = numpy.append(x, 1.0);
		return self.forward_pass(x);


def main():
	logging.basicConfig(level = logging.INFO,
			format = '%(asctime)s %(filename)s[line:%(lineno)d] %(levelname)s %(message)s',
			datefmt = '%a, %d %b %Y %H:%M:%S');
			
	logging.info("trainning begin.");

	mnist = read_data_sets('../data/MNIST',one_hot=True)  # MNIST_data指的是存放數據的文件夾路徑，one_hot=True 為采用one_hot的編碼方式編碼標簽

	#load data
	train_X = mnist.train.images        #訓練集樣本
	validation_X = mnist.validation.images   #驗證集樣本
	test_X = mnist.test.images         #測試集樣本
	#labels
	train_Y = mnist.train.labels        #訓練集標簽
	validation_Y = mnist.validation.labels   #驗證集標簽
	test_Y = mnist.test.labels         #測試集標簽

	classifier = Softmax();
	classifier.train(train_X, train_Y);

	logging.info("trainning end. predict begin.");

	test_predict = numpy.array([]);
	test_right = numpy.array([]);
	for i in range(len(test_X)):
		predict_label = numpy.argmax(classifier.predict(test_X[i]));
		test_predict = numpy.append(test_predict, predict_label);
		right_label = numpy.argmax(test_Y[i]);
		test_right = numpy.append(test_right, right_label);

	logging.info("right:%s, predict:%s" % (test_right, test_predict));
	score = accuracy_score(test_right, test_predict);
	logging.info("The accruacy score is: %s "% (str(score)));


	plt.plot(classifier.L)
	plt.show();

if __name__ == "__main__":
	main();

另外有需要云服務器可以了解下創新互聯scvps.cn，海內外云服務器15元起步，三天無理由+7*72小時售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務器、裸金屬服務器、高防服務器、香港服務器、美國服務器、虛擬主機、免備案服務器”等云主機租用服務以及企業上云的綜合解決方案，具有“安全穩定、簡單易用、服務可用性高、性價比高”等特點與優勢，專為企業上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應用場景需求。

分享題目：softmax及python實現過程解析-創新互聯
網址分享：http://www.yijiale78.com/article20/ceigco.html

成都網站建設公司_創新互聯，為您提供定制開發、網站營銷、商城網站、網站制作、網站建設、移動網站建設

廣告

聲明：本網站發布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創新互聯