PYTHON DAY3 深度学习理论

我觉得我需要补充一些理论,才能开始学。

  ## 3.1人工智能、机器学习和深度学习

    人工智能:计算机能自动处理似乎至于人类只能相关的运算;

    机器学习:人工智能的分支,用能学习的系统解决以前被认为与人类独有智能相关的问题;

    深度学习:机器学习的分支,无须在模型中人工构造特征,因为系统可以将其作为学习结果,自动检测并抽取特征。

    三者的关系:

 

 

   ##  3.2人工神经网络

   (1)人工神经网络架构

    人工神经网络是深度学习的基本要素,其应用构成了许多深度学习技术的基础,其结构参考了生物神经回路,具有学习能力。

    神经网络的行为、能力和效率取决于节点的连接方式、网络层数和分配给每一层的神经元,所有这些因素共同定义了神经网络架构,下面是一个经典的神经网络架构:

   (2)单层感知器架构

    单层感知器(SLP)是最简单的神经网络模型,是一个双层神经网络,没有隐藏层,将输入神经元通过权重不同的连接传送信号至输出神经元,架构如下所示:

 

 

    SLP架构中的边,用数学模型标识就是权重向量,由神经元的局部记忆组成;

    SLP架构中的输出神经元接收一个输入向量X,其分量来自不同的神经元;

    输出神经元计算输入信号的加权和。

    输出神经元可以感知总信号,若该信号超出神经元的激活阈值就激活,发送激活函数的值,否则就发送未激活函数的值。

    (3)SLP学习方式

    神经网络的学习过程称为学习阶段。学习是用迭代的方式进行的,即是说神经网络按照预定次数执行多轮运算,每一次运算稍微调整突触wi的权重。

    神经网络的学习仍然需要训练集,训练集的每个输入都可以得到期望的输出值,通过对比神经网络的输出值和期望值可以来调整权重减少差距。实际操作中,这是通过最小化深度学习问题的一个特定代价(损失)函数来实现的。实际上,每轮学习中不同连接的权重都将被调整,以最小化损失。

    也就是说,有监督学习适用于神经网络。

    学习阶段结束后,就会进入评估阶段。使用训练好的SLP分析另一组输入(也就是测试集,测试集的结果也是已知的),从而评估感知器的结果和期望结果的差距,正确评估所训练的神经网络解决深度学习问题的能力。

    (4)多层感知器

    多层感知器(MLP)是一种更复杂、高效的神经网络架构。该网络架构的输入层和输出层之间插入了一个或多个隐含层。MLP架构如下所示:

 

    MLP比SLP更加复杂,但是基本概念与SLP一致。

        MLP中,每个模型也被赋予的权重 ,必须通过训练集来最小化这些权重;

        MLP的每个节点必须用激活函数处理所有输入信号;

        MLP有多个隐含层,神经网络学习能力更强,能针对深度学习尝试解决的问题类型更有效地进行调整。

    另一方面,该系统越复杂,学习阶段和评估阶段需要的算法也就越复杂。

        其中,有一个名叫反向传播(back propagation)的算法,可以高效地调整各个连接的权重、最小化代价,从而快速、渐进地将输出值收敛到期望值;

        而代价函数最小化阶段通常是采用梯度下降技术。


    综上所述,是指深度学习如何用人工神经网络这种基础结构来模拟人脑的功能(处理信息的方式)。在最高的读取层,这两类系统存在真正的一直性。上面讲过神经网路的结构是基于神经元层的,第一层处理完信号后将其传输到下一层进行处理,以此类推,直到得到最终结果。每层神经元以特定方式处理信息,为同一信息生成不同层级的标识、

 

posted @ 2020-09-15 22:50  Shilo  阅读(245)  评论(0编辑  收藏  举报