Come calcolare una funzione sigmoide in python (con esempi)

Una funzione sigmoidea è una funzione matematica che mostra una curva a forma di “S” quando viene tracciata.

L’esempio più comune di funzione sigmoide è la funzione sigmoide logistica, che viene calcolata come segue:

F(x) = 1 / (1 + e ^-x )

Il modo più semplice per calcolare una funzione sigmoide in Python è utilizzare la funzione expit() dalla libreria SciPy , che utilizza la seguente sintassi di base:

 from scipy. special import expit

#calculate sigmoid function for x = 2.5
expire(2.5)

I seguenti esempi mostrano come utilizzare questa funzione nella pratica.

Esempio 1: calcolare la funzione sigmoidea per un valore

Il codice seguente mostra come calcolare la funzione sigmoidea per il valore x = 2,5:

 from scipy. special import expit

#calculate sigmoid function for x = 2.5
expire(2.5)

0.9241418199787566

Il valore della funzione sigmoidea per x = 2,5 è 0,924 .

Possiamo confermarlo calcolando manualmente il valore:

• F(x) = 1 / (1 + e ^-x )
• F(x) = 1 / (1 + e ^-2,5 )
• F(x) = 1 / (1 + 0,082)
• F(x) = 0,924

Esempio 2: calcolare la funzione sigmoide per valori multipli

Il codice seguente mostra come calcolare la funzione sigmoide per più valori x contemporaneamente:

 from scipy. special import expit

#define list of values
values = [-2, -1, 0, 1, 2]

#calculate sigmoid function for each value in list
expire(values)

array([0.11920292, 0.26894142, 0.5, 0.73105858, 0.88079708])

Esempio 3: tracciare la funzione sigmoide per un intervallo di valori

Il codice seguente mostra come tracciare i valori di una funzione sigmoide per un intervallo di valori x utilizzando matplotlib :

 import matplotlib. pyplot as plt
from scipy. special import expit
import numpy as np

#define range of x-values
x = np. linspace (-10, 10, 100)

#calculate sigmoid function for each x-value
y = expire(x)
  
#createplot
plt. plot (x, y)
plt. xlabel (' x ')
plt. ylabel (' F(x) ')

#displayplot
plt. show ()

Si noti che il grafico mostra la curva a forma di “S” caratteristica di una funzione sigmoidea.

Risorse addizionali

I seguenti tutorial spiegano come eseguire altre operazioni comuni in Python:

Come eseguire la regressione logistica in Python
Come tracciare una curva di regressione logistica in Python