神经网络学习规则2| 学习笔记

简介: 快速学习神经网络学习规则2。

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课程地址:https://developer.aliyun.com/learning/course/535/detail/7230


神经网络学习规则2

 

内容介绍

一、赫布法则

二、赫布学习规则

三、赫布学习规则:例子

 

一、赫布法则

赫布法则( Hebb's rule) : 在《The Organization of Behavior)书中解释了学习过程中大脑中的神经细胞是如何改变和调整的,认为知识和学习发生在大脑主要是通过神经元间突触的形成与变化。当细胞A的轴突足以接近以激发细胞 B,并反复持续地对细胞B放电,一些生长过程或代谢变化将发生在某一个或这两个细胞内,以致A作为对B放电的细胞中的一个效率增加。通俗来讲就是两个神经细胞交流越多,它们连接的效率就越高,反之就越低。

MCulloch-Pitts 模型缺乏一个对人工智能而言至关重要的学习机制 ,M-P 模型很好的简化、模拟了神经元,但是无法通过学习的方式调整、优化权重, 形成有效的模型。赫布法则的出现,成为神经模型的训练(学习机制)的基础性工作。

巴甫洛夫的条件反射实验:每次给狗喂食前都先响铃,时间长,狗就会将铃声和食物联系起来。以后如果铃响但是不给食物,狗也会流口水。受此实验启发,Hebb 的 理论认为在同一时间被激发的神经元间的联系会被强化。例如,铃声响时一个神经元被激发,在同一时间食物的出现会激发附近的另一个神经元,那么这两个神经元间的联系会被强化,从而记住这两个事物之间存在着联系。相反,如果两个神经元总是不能同步激发,那么它们之间的联系将会越来越弱。赫布规则被作为无监督神经网络的学习规则,广泛应用于自组织神经网络、竞争网络中。

 

二、赫布学习规则

1.赫布学习规则为前馈、无导师学习。只根据实际输入和输出调整权重。在赫布学习规则中,学习信号简单的等于神经元的输出:  image.png

权值向量的调整公式为:  image.pngimage.png为常数

权向量各个分量调整为:   image.png

权向量的调整和输入输出的乘积成正比

2.赫布学习规则的步骤:

(1)初始化权值参数 W,一般赋于0附近的随机数

(2)初始化学习率image.png

(3)对所有输入记录:

(4)根据输入记录,更新权重值(更新权重值公式用权向量各个分量调整公式)

 

三、赫布学习规则:例子

阈值:T=0,学习速率:image.png  初始权值image.png输入样本:image.pngimage.png激活函数:image.png,使用赫布规则训练网络。

image.png

四个输入image.png对应四个权值image.png。三个输入样本。

代入第一个样本 image.png 计算 image.png

image.png

根据第一个样本image.png更新image.pngimage.pngimage.png


 image.png

代入第二个样本image.png计算image.png

image.png

根据第二个样本image.png更新image.png    image.pngimage.png

image.png

代入第三个样本image.png计算image.png

image.png

根据第三个样本image.png更新image.png    image.png

image.png

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