大家好，今天要講的內(nèi)容是使用python，繪制美觀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在這篇文章中，會(huì)討論如何使用python中的networkx庫，繪制美觀且標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

具體來說，會(huì)根據(jù)指定的層和節(jié)點(diǎn)數(shù)量，繪制不同結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

networkx庫可以用來創(chuàng)建和操作圖類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中包括無向圖、有向圖、帶權(quán)圖等等。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以看做是一種圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此可以使用networkx庫創(chuàng)建，并進(jìn)行可視化的操作。

繪制一個(gè)2層網(wǎng)絡(luò)

來看下面這個(gè)例子:

我們希望畫出一個(gè)2層網(wǎng)絡(luò)，輸入層有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出層有3個(gè)節(jié)點(diǎn)。前面一層的節(jié)點(diǎn)會(huì)向后面一層的節(jié)點(diǎn)，連接一條邊。

代碼如下:

首先，需提前安裝好networkx庫，然后在代碼中導(dǎo)入networkx和matplotlib。

然后使用DiGraph創(chuàng)建一個(gè)有向圖G。

我們要繪制的網(wǎng)絡(luò)，包括了5個(gè)節(jié)點(diǎn)，第1層的節(jié)點(diǎn)編號(hào)為1、2，第2層的是3、4、5，我們使用add_edge，從1向3、4、5，從2向3、4、5，連接一條邊。

為了讓繪制的圖像看起來像一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，我們需要為這5個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置坐標(biāo)。創(chuàng)建字典pos，字典的key是節(jié)點(diǎn)的名稱，字典的value，是節(jié)點(diǎn)所在位置。

例如，我們希望1號(hào)和2號(hào)節(jié)點(diǎn)在一列，3、4、5在一列，因此設(shè)置1和2的x坐標(biāo)為0，3、4、5的x坐標(biāo)為1。

另外，我們希望同一組中的節(jié)點(diǎn)，可以均勻的分布在同一列上，所以我們將1和2的y坐標(biāo)，設(shè)置為0.25與0.75，3、4、5的y坐標(biāo)設(shè)置為0.2、0.5和0.8。

按照這樣的方式，設(shè)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的擺放位置，再將它們畫在畫板上，就可以展現(xiàn)美觀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)了。

最后使用nx.draw函數(shù)進(jìn)行繪制。

其中G是要繪制的圖，pos是圖中節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，with_labels = True，代表繪制節(jié)點(diǎn)的名稱。

node_color和edgecolor是節(jié)點(diǎn)和邊的顏色。

linewidths和width是節(jié)點(diǎn)和邊的粗細(xì)。node_size是節(jié)點(diǎn)的大小。

運(yùn)行程序，就得到了一個(gè)2層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)參數(shù)，繪制三層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

接著，我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)更加通用的繪制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的代碼:

設(shè)置函數(shù)draw_network_digraph，它可以根據(jù)傳入的輸入層、隱藏層、輸出層的神經(jīng)元數(shù)量，繪制對(duì)應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在函數(shù)中，首先創(chuàng)建一個(gè)圖G。

然后使用循環(huán)連接，輸入層和隱藏層之間的邊，隱藏層和輸出層之間的邊。

接著計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)pos:

在計(jì)算時(shí)，三層節(jié)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x，直接設(shè)置為0、1、2就可以了。

節(jié)點(diǎn)的縱坐標(biāo)，需要分別設(shè)置為i - input_num / 2、i - hidden_num / 2、i - output_num / 2。

這樣做的目的是，根據(jù)每一層的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，將節(jié)點(diǎn)從中間，向兩邊分布。

例如，第1層有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，橫坐標(biāo)是0，縱坐標(biāo)是-1.5、-0.5和0.5。

最后調(diào)用nx.draw，繪制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在main函數(shù)中，我們可以多嘗試幾組參數(shù)，繪制不同結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

那么到這里，使用python，繪制美觀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就講完了，感謝大家的觀看，我們下節(jié)課再會(huì)。