C# Math.Net 矩阵维度必须一致

Question

我试图为神经网络翻译这个 python 代码 https://gist.github.com/miloharper/c5db6590f26d99ab2670#file-main-py 在 C# 中。我正在使用 Math.Net Numerics 作为矩阵，这是我迄今为止在 C# 中编写的代码

using System;
using MathNet.Numerics.LinearAlgebra;
using MathNet.Numerics;
using MathNet.Numerics.LinearAlgebra.Double;

namespace NeuralNetwork
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            NeuralNetwork NN = new NeuralNetwork();

            Console.WriteLine("Random starting synaptic weights: ");
            Console.WriteLine(NN.SynapticWeights);

            Matrix<double> TrainingSetInput = DenseMatrix.OfArray(new double[,] { { 0, 0, 1 }, { 1, 1, 1 }, { 1, 0, 1 }, { 0, 1, 1 } });
            Matrix<double> TrainingSetOutput = DenseMatrix.OfArray(new double[,] { { 0, 1, 1, 0 } }).Transpose();

            NN.Train(TrainingSetInput, TrainingSetOutput, 10000);

            Console.WriteLine("New synaptic weights after training: ");
            Console.WriteLine(NN.SynapticWeights);

            Console.WriteLine("Considering new situation {1, 0, 0} -> ?: ");
            Console.WriteLine(NN.Think(DenseMatrix.OfArray(new double[,] { { 1, 0, 0 } })));

            Console.ReadLine();
        }
    }

    class NeuralNetwork
    {
        private Matrix<double> _SynapticWeights;

        public NeuralNetwork()
        {
            _SynapticWeights = 2 * Matrix<double>.Build.Random(3, 1) - 1;
        }

        private Matrix<double> Sigmoid(Matrix<double> Input)
        {
            return 1 / (1 + Matrix<double>.Exp(-Input));
        }

        private Matrix<double> SigmoidDerivative(Matrix<double> Input)
        {
            return Input * (1 - Input); //NEW Exception here
        }

        public Matrix<double> Think(Matrix<double> Input)
        {
            return Sigmoid((Input * _SynapticWeights)); //Exception here (Solved)
        }

        public void Train(Matrix<double> TrainingInput, Matrix<double> TrainingOutput, int TrainingIterations)
        {
            for (int Index = 0; Index < TrainingIterations; Index++)
            {
                Matrix<double> Output = Think(TrainingInput);
                Matrix<double> Error = TrainingOutput - Output;
                Matrix<double> Adjustment = Matrix<double>.op_DotMultiply(TrainingInput.Transpose(), Error * SigmoidDerivative(Output));

                _SynapticWeights += Adjustment;
            }
        }

        public Matrix<double> SynapticWeights { get { return _SynapticWeights; } set { _SynapticWeights = value; } }
    }
}

当我执行它时，它在第 53 行显示异常（代码中该行有注释）。它说：

矩阵尺寸必须一致：op1 是 4x3，op2 是 3x1

是我复制错了还是 MAth.Net 库有问题？

提前致谢：D

Answer 1

据我所知，问题不在库代码中。您正在尝试使用 op_DotMultiply 函数（第 53 行）执行逐元素矩阵乘法。在这种情况下，从错误消息中可以明显看出，由于大小不同，矩阵不能相乘：第一个是 4x3，第二个是 3x1。

我可以建议查看这些矩阵的大小：TrainingSetInput 和 _SynapticWeights（查看函数 Train，您在其中使用错误大小的矩阵调用 Think）。检查它们是否正确生成。并且还要考虑您是否真的需要逐元素矩阵乘法或通常的乘法。 如果您需要有关矩阵乘法的更多信息，可以使用以下链接：

元素方面： https://en.wikipedia.org/wiki/Hadamard_product_(matrices)

通常： https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix_multiplication