Como calcular uma função sigmóide em python (com exemplos)

Uma função sigmóide é uma função matemática que exibe uma curva em forma de “S” quando plotada.

O exemplo mais comum de função sigmóide é a função sigmóide logística, que é calculada da seguinte forma:

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

A maneira mais fácil de calcular uma função sigmóide em Python é usar a função expit() da biblioteca SciPy , que usa a seguinte sintaxe básica:

 from scipy. special import expit

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

Os exemplos a seguir mostram como usar esta função na prática.

Exemplo 1: calcule a função sigmóide para um valor

O código a seguir mostra como calcular a função sigmóide para o valor x = 2,5:

 from scipy. special import expit

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

0.9241418199787566

O valor da função sigmóide para x = 2,5 é 0,924 .

Podemos confirmar isso calculando o valor manualmente:

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

Exemplo 2: Calcule a função sigmóide para vários valores

O código a seguir mostra como calcular a função sigmóide para vários valores de x de uma só vez:

 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])

Exemplo 3: traçando a função sigmóide para um intervalo de valores

O código a seguir mostra como plotar os valores de uma função sigmóide para um intervalo de valores x usando 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 ()

Observe que o gráfico mostra a curva em forma de “S” característica de uma função sigmóide.

Recursos adicionais

Os tutoriais a seguir explicam como realizar outras operações comuns em Python:

Como realizar regressão logística em Python
Como traçar uma curva de regressão logística em Python