AI学习笔记——神经网络和深度学习

简介: 在之前的文章里面,我介绍了机器学习的很多经典算法,其中有一个叫做『神经网络』的算法目前最受追捧,因为击败李世石的阿尔法狗所用到的算法实际上就是基于神经网络的深度学习算法。

在之前的文章里面,我介绍了机器学习的很多经典算法,其中有一个叫做『神经网络』的算法目前最受追捧,因为击败李世石的阿尔法狗所用到的算法实际上就是基于神经网络的深度学习算法。由于其算法结构类似于人脑神经结构,所以人们对他给予了厚望,希望通过神经网络算法实现真正的AI。

神经网络(Neural Network(NN))

一个典型的神经网络如下图

img_03ead715767a20c3f7d802f1ff44a633.png
image.png

其最基本的神经元是由一个线性函数和一个非线性的激活函数组成:


img_a157a925261c9201ee018c48e3900c95.png
image.png

这个线性函数与之前线性回归是一样的,而激活函数可以理解为将输出的结果进行调控,比如使其保证在0和1之间。

与线性回归一样,神经网络实际上就是要训练找到合适的w 和 b。与线性回归一样,使用梯度下降(Grident Dscent)法,即可得到最优 的w和b。

非线性的激活函数有很多类,如图:


img_681ebbad1d7314972cdd7374cca36251.png
image.png

Sigmoid 是早期比较流行的,不过现在用的最多的是ReLu,为什么简单的Relu能够比看起来更加合理的Sigmoid 更加有效,并不是这篇笔记要探讨的话题。至于为什么要用激活函数,我想也很好理解,如果整个神经网络全是线性的话,那么无论这个网络有多复杂,最终都只是一个线性的,然而我们这个世界上的事物用线性模型就都能解释吗,显然不行。

深度神经网络(Deep Neural Network (DNN))

深度神经网络实际上就是将神经网络进行叠加,而中间层叫做隐藏层(Hiden layer), 隐藏层能够分辨出浅层神经网络无法分辨的细节。


img_57ea4bdc672b142c507cb08f91aa244d.png
image.png

前向传播和反向传播(Forward and Backward propagation)

前向传播其实很简单,就是如何堆砌这个神经网络,多少个Feature 输入,多少层神经网络,每层多少个神经元,每一层用什么激活函数。

最困难的是反向传播,类似于线性回归一样,我们的目的是要用合适的参数(W和b)使这个网络,或者说整个模型预测的值最接近真实的数值,换句话说就是预测值与真实值的差距最小。这个求这个差值的函数我们叫代价函数(Cost Function), 而反向传播就是通过预测结果,向前倒推每一层W和b的导数。通过这个导数我们就可以用梯度下降的方法训练出代价函数最小的W和b值。

反向传播涉及到了微分,和偏微分(偏导)递归等数学原理,虽然也不难,但是也并不在本文的讨论范围之内。不过好消息是在现在流行的深度学习工具中,比如在Tensorflow中, 我们只需要关心如何搭建这个网络(前向传播),工具会自动通过反向传播计算最优解,所以这部分我想留在后续Tensorflow 的文章中详细讲解。

其实听起来高大上的NN和DNN是不是很简单。

相关文章
AI 学习笔记之——监督学习一朴素贝叶斯(Supervised Learning)


文章首发steemit.com 为了方便墙内阅读,搬运至此,欢迎留言或者访问我的Steemit主页

目录
相关文章
|
24天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 安全
探索AI的未来:从机器学习到深度学习
【10月更文挑战第28天】本文将带你走进AI的世界,从机器学习的基本概念到深度学习的复杂应用,我们将一起探索AI的未来。你将了解到AI如何改变我们的生活,以及它在未来可能带来的影响。无论你是AI专家还是初学者,这篇文章都将为你提供新的视角和思考。让我们一起探索AI的奥秘,看看它将如何塑造我们的未来。
64 3
|
27天前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
AI赋能教育:深度学习在个性化学习系统中的应用
【10月更文挑战第26天】随着人工智能的发展,深度学习技术正逐步应用于教育领域,特别是个性化学习系统中。通过分析学生的学习数据,深度学习模型能够精准预测学生的学习表现,并为其推荐合适的学习资源和规划学习路径,从而提供更加高效、有趣和个性化的学习体验。
84 9
|
9天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深度学习中的卷积神经网络(CNN)及其在图像识别中的应用
本文旨在通过深入浅出的方式,为读者揭示卷积神经网络(CNN)的神秘面纱,并展示其在图像识别领域的实际应用。我们将从CNN的基本概念出发,逐步深入到网络结构、工作原理以及训练过程,最后通过一个实际的代码示例,带领读者体验CNN的强大功能。无论你是深度学习的初学者,还是希望进一步了解CNN的专业人士,这篇文章都将为你提供有价值的信息和启发。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
探索深度学习中的卷积神经网络(CNN)及其在现代应用中的革新
探索深度学习中的卷积神经网络(CNN)及其在现代应用中的革新
|
10天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 网络架构
深入理解深度学习中的卷积神经网络(CNN)
深入理解深度学习中的卷积神经网络(CNN)
28 1
|
12天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法框架/工具
深度学习中的卷积神经网络(CNN)入门
【10月更文挑战第41天】在人工智能的璀璨星空下,卷积神经网络(CNN)如一颗耀眼的新星,照亮了图像处理和视觉识别的路径。本文将深入浅出地介绍CNN的基本概念、核心结构和工作原理,同时提供代码示例,带领初学者轻松步入这一神秘而又充满无限可能的领域。
|
17天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法框架/工具
深度学习中的卷积神经网络(CNN)及其在图像识别中的应用
【10月更文挑战第36天】探索卷积神经网络(CNN)的神秘面纱,揭示其在图像识别领域的威力。本文将带你了解CNN的核心概念,并通过实际代码示例,展示如何构建和训练一个简单的CNN模型。无论你是深度学习的初学者还是希望深化理解,这篇文章都将为你提供有价值的见解。
|
14天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 安全
AI与网络安全:防御黑客的新武器
在数字化时代,网络安全面临巨大挑战。本文探讨了人工智能(AI)在网络安全中的应用,包括威胁识别、自动化防御、漏洞发现和预测分析,展示了AI如何提升防御效率和准确性,成为对抗网络威胁的强大工具。
|
26天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
AI在医疗:深度学习在医学影像诊断中的最新进展
【10月更文挑战第27天】本文探讨了深度学习技术在医学影像诊断中的最新进展,特别是在卷积神经网络(CNN)的应用。文章介绍了深度学习在识别肿瘤、病变等方面的优势,并提供了一个简单的Python代码示例,展示如何准备医学影像数据集。同时强调了数据隐私和伦理的重要性,展望了AI在医疗领域的未来前景。
57 2
|
27天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 物联网
5G与AI融合:智能网络的新纪元
【10月更文挑战第25天】
47 3