使用numpy包允许sigmoid函数解析向量。

为了与Deeplearning相一致，我使用以下代码:

import numpy as np
def sigmoid(x):
    s = 1/(1+np.exp(-x))
    return s

@unwind的回答很好。然而，它不能处理极端负数(抛出OverflowError)。

我的改进:

def sigmoid(x):
    try:
        res = 1 / (1 + math.exp(-x))
    except OverflowError:
        res = 0.0
    return res

下面是如何以数字稳定的方式实现逻辑sigmoid(如这里所述):

def sigmoid(x):
    "Numerically-stable sigmoid function."
    if x >= 0:
        z = exp(-x)
        return 1 / (1 + z)
    else:
        z = exp(x)
        return z / (1 + z)

或许这句话更准确:

import numpy as np

def sigmoid(x):  
    return np.exp(-np.logaddexp(0, -x))

在内部，它实现了与上面相同的条件，但随后使用log1p。

一般而言，多项logistic乙型为:

def nat_to_exp(q):
    max_q = max(0.0, np.max(q))
    rebased_q = q - max_q
    return np.exp(rebased_q - np.logaddexp(-max_q, np.logaddexp.reduce(rebased_q)))

(然而,logaddexp。Reduce可能更准确。)

它也可以在scipy中获得:http://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.stats.logistic.html

In [1]: from scipy.stats import logistic

In [2]: logistic.cdf(0.458)
Out[2]: 0.61253961344091512

这只是另一个scipy函数的一个昂贵的包装器(因为它允许你缩放和转换逻辑函数):

In [3]: from scipy.special import expit

In [4]: expit(0.458)
Out[4]: 0.61253961344091512

如果您关心性能，请继续阅读，否则只需使用expit。

一些基准测试:

In [5]: def sigmoid(x):
  ....:     return 1 / (1 + math.exp(-x))
  ....: 

In [6]: %timeit -r 1 sigmoid(0.458)
1000000 loops, best of 1: 371 ns per loop


In [7]: %timeit -r 1 logistic.cdf(0.458)
10000 loops, best of 1: 72.2 µs per loop

In [8]: %timeit -r 1 expit(0.458)
100000 loops, best of 1: 2.98 µs per loop

如预期的后勤。CDF比出口慢得多。当使用单个值调用expit时，它仍然比python的sigmoid函数慢，因为它是用C编写的通用函数(http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/ufuncs.html)，因此有调用开销。当使用单个值调用expit时，这个开销比它的编译性质所给出的计算加速要大。但当涉及到大型数组时，它变得可以忽略不计:

In [9]: import numpy as np

In [10]: x = np.random.random(1000000)

In [11]: def sigmoid_array(x):                                        
   ....:    return 1 / (1 + np.exp(-x))
   ....: 

(你会注意到数学上的微小变化。Exp到np。Exp(第一个不支持数组，但如果只有一个值需要计算，则速度要快得多))

In [12]: %timeit -r 1 -n 100 sigmoid_array(x)
100 loops, best of 1: 34.3 ms per loop

In [13]: %timeit -r 1 -n 100 expit(x)
100 loops, best of 1: 31 ms per loop

但是当你真的需要性能时，一种常见的做法是在RAM中保存一个预先计算的sigmoid函数表，并以一些精度和内存换取一些速度(例如:http://radimrehurek.com/2013/09/word2vec-in-python-part-two-optimizing/)

另外，请注意，从0.14.0版本开始，出口实现在数值上是稳定的:https://github.com/scipy/scipy/issues/3385

Tensorflow还包括一个sigmoid函数: https://www.tensorflow.org/versions/r1.2/api_docs/python/tf/sigmoid

import tensorflow as tf

sess = tf.InteractiveSession()
x = 0.458
y = tf.sigmoid(x)

u = y.eval()
print(u)
# 0.6125396

下面是执行相同操作的python函数。

def sigmoid(x) :
    return 1.0/(1+np.exp(-x))