前言
神经网络是目前人工智能领域中比较热门的技术之一,而在 JavaScript 前端领域,由于没有太多的高性能计算和编程语言上的支持,因此神经网络应用的开发并不是很方便。不过,现在我们可以利用 @ryanrio/neuralnet 这个 npm 包来解决这一问题。
简介
@ryanrio/neuralnet 是一个基于纯 JavaScript 的神经网络库,它提供了一些函数和 API,方便我们在前端应用中使用神经网络,比如图像识别、文本分类、游戏 AI 等。
开始使用
安装
我们可以使用 npm 安装这个库:
npm install @ryanrio/neuralnet
然后就可以在项目中使用它了。
使用步骤
使用 @ryanrio/neuralnet 需要以下几个步骤:
- 创建一个新的神经网络对象
- 训练神经网络,使其可以识别训练数据
- 测试神经网络,验证其性能是否达到了预期
接下来我们依次介绍每个步骤具体的实现方法,并使用图像识别作为例子来演示。
创建神经网络对象
创建神经网络对象需要指定以下参数:
- 输入层神经元个数
- 隐藏层神经元个数
- 输出层神经元个数
我们以简单的数字识别任务为例子,指定输入层神经元个数为 784(即图像的像素个数),隐藏层神经元个数为 128,输出层神经元个数为 10(即数字 0-9)。
import NeuralNet from '@ryanrio/neuralnet'; const inputSize = 784; const hiddenLayerSize = 128; const outputSize = 10; const net = new NeuralNet(inputSize, hiddenLayerSize, outputSize);
训练神经网络
训练神经网络需要提供输入和标签。这里我们使用 MNIST 数据集,该数据集包含了数字图像和对应的标签。我们可以使用如下方法获取数据:
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在训练神经网络之前,我们需要对输入数据进行归一化处理:
function normalize(input) { const arr = [...input]; const min = Math.min(...arr); const max = Math.max(...arr); return arr.map((x) => (x - min) / (max - min)); }
接下来我们开始训练神经网络:
-- -------------------- ---- ------- ----- --------- - ----- --------------- ----- ------ - --- ----- ------------ - ---- --- ---- - - -- - - ------- ---- - --- ---- - - -- - - ----------------- ---- - ----- - ------ ------ - - ------------- ----- --------------- - ----------------- -------------------------- ------- -------------- - -
我们使用了 10 个 epochs,每个 epoch 遍历整个数据集。通过调整 epochs 和 learningRate 参数,可以使我们的神经网络更准确。
测试神经网络
测试神经网络同样需要提供输入和标签。我们使用如下方法获取测试数据:
-- -------------------- ---- ------- ----- -------- ------------- - ----- - ------- - - ----- ------- ----- ---- - --- --- ---- - - -- - - --------------- ---- - ----- ------- ------- - ----------- ----------- ------ ------ --- - ------ ----- -
测试神经网络的方法如下:
-- -------------------- ---- ------- ----- -------- - ----- -------------- --- ------- - -- --- ---- - - -- - - ---------------- ---- - ----- - ------ ------ - - ------------ ----- --------------- - ----------------- ----- ------ - ----------------------------- ----- --------- - ------------------------------------ -- ---------- --- ------- - ---------- - - ---------------------- ---------- - ---------------- - --------
测试精度可以通过调整训练次数和学习率来提高。
示例代码
以上就是使用 @ryanrio/neuralnet 进行简单数字识别的全部步骤,这里提供一份完整示例代码供参考:
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结语
@ryanrio/neuralnet 是一个非常方便的神经网络库,可以解决前端神经网络应用的问题。除了数字识别之外,该库还可以用于其他领域,比如游戏 AI、文本分类、图像生成等。希望本教程可以给大家带来一些启示和帮助。
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