什么是神经网络?

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1.神经网络是什么?

  • 神经网络是一种计算模型,由大量的节点(或神经元)直接相互关联而构成;
  • 每个节点(除输入节点外)代表一种特定的输出函数(或者认为是运算),称为激励函数
  • 每两个节点的连接都代表该信号在传输中所占的比重(即认为该节点的“记忆值”被传递下去的比重),称为权重
  • 网络的输出由于激励函数和权重的不同而不同,是对于某种函数的逼近或是对映射关系的近似描述;
  • 说明:在部分网络中,存在偏置项,即对于权重求和结果的修正,描述为:\sum(w*x)+b

2.神经网络分类

  • 前馈神经网络:在网络中,当前层的输入只依赖于前一层的节点输出,与更早的网络输出状态无关;
  • 反馈神经网络:将输出经过一步时移再接入到输入层,输入不仅仅取决于上一层节点的输出;

分类如图:

3.神经网络做什么?

(1) 感知器

网络结构图:

其中,g为激活函数,在感知器中,激活函数为sgn(取符号函数)

网络的最终输出为:

感知器可以实现最基本的模式分类问题;

(2) 两层神经网络

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网络结构为:

其中,g函数为激活函数,为sigmoid函数;

网络训练过程:

a.初始化权重,通过前向传播,计算网络的输出;

b.使用代价函数衡量当前的预测与真实值的误差;

c.使用梯度下降,将误差反向传播(链式法则),修改网络权值;

d.循环,直到网络误差达到目标要求停止,应用训练好的模型对测试样本训练;

(3)多层神经网络(深度学习)

在两层神经网络的基础上,增加隐层的数量,从而提升网络的深度,加强网络预测的能力;

在多层神经网络中,采用Relu函数作为其激活函数;

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