DL基石-神經網絡簡易教程
在這篇文章中,我們將去學習神經網絡的基礎知識。
本篇文章的學習需要對機器學習有著基本理解,如果你學習過一些機器學習算法,那就更好了。首先簡單介紹一下人工神經網絡,也叫ANN。很多機器學習算法的靈感來自于大自然,而最大的靈感來自我們的大腦,我們如何思考、學習和做決定。有趣的是,當我們觸摸到熱的東西時,我們身體里的神經元會將信號傳遞給大腦的,然后大腦會產生讓我們從熱的區(qū)域撤退的反應。我們可以根據經驗來進行訓練,根據我們的經驗,我們開始做出更好的決定。使用同樣的類比,當我們向神經網絡發(fā)送一個輸入(觸摸熱物質),然后根據學習(先前的經驗),我們產生一個輸出(從熱區(qū)域退出)。在未來,當我們得到類似的信號(接觸熱表面),我們可以預測輸出(從熱區(qū)退出)。假設我們輸入了諸如溫度、風速、能見度、濕度等信息,以預測未來的天氣狀況——下雨、多云還是晴天。這可以表示為如下所示。
讓我們用神經網絡來表示它并理解神經網絡的組成部分。神經網絡接收輸入,通過使用激活函數改變狀態(tài)從而轉換輸入信號,進而產生輸出。輸出將根據接收到的輸入、強度(如果信號由權值表示)和應用于輸入參數和權值的激活而改變。神經網絡與我們神經系統(tǒng)中的神經元非常相似。
x1、x2、…xn是神經元向樹突的輸入信號,在神經元的軸突末端會發(fā)生狀態(tài)改變,產生輸出y1、y2、…yn。以天氣預報為例,溫度、風速、能見度和濕度是輸入參數,然后神經元通過使用激活函數對輸入施加權重來處理這些輸入,從而產生輸出,這里預測的輸出是晴天、雨天或陰天的類型。
那么,神經網絡的組成部分是什么呢神經網絡會有輸入層,偏置單元。一個或多個隱藏層,每個隱藏層將有一個偏置單元輸出層與每個連接相關的權重將節(jié)點的輸入信號轉換為輸出信號的激活函數輸入層、隱含層和輸出層通常稱為全連接層
這些權值是什么,什么是激活函數,這些方程是什么?讓我們簡化一下權重是神經網絡學習的方式,我們調整權重來確定信號的強度。權重幫助我們得到不同的輸出。例如,要預測晴天,溫度可能介于宜人到炎熱之間,晴天的能見度非常好,因此溫度和能見度的權重會更高。濕度不會太高,否則當天會下雨,所以濕度的重量可能會小一些,也可能是負的。風速可能與晴天無關,它的強度要么為0,要么非常小。我們隨機初始化權重(w)與輸入(x)相乘并添加偏差項(b),所以對于隱藏層,會先計算z,然后應用激活函數。我們稱之為前向傳播。方程可以表示如下,其中為層的編號,對于輸入層。
