神经网络相关之基础概念的讲解

yipeiwu_com6年前Python基础

人工神经网络需要一定的数学基础,但是一般来说比较简单,简单的高数基础即可,这里整理了一些所需要的最基础的概念的理解,对于神经网络的入门,非常基础和重要,而且理解了之后,会发现介绍不需要在看,磨刀不误砍柴工,强烈建议理解清楚之后在去使用诸如tensorflow这样的利器。

自变量/因变量/函数

因为E文文档的阅读时不可避免的接触这些内容,一般将英文也列出来,尽量记住,阅读时会大大提高速度。

导数

作为高数最为基础的导数概念,这里不在赘述,简单烈一下内容能够大体理解即可, 借用一张图形来进行解释: 

基本概念

导数/偏导数/方向导数/梯度,这四个概念无比重要,无比理解,简单整理如下,比如在理解BP算法有所困难时请以此四概念为中心重新学习相关部分高数内容。

为何线性分类模型无法处理异或问题

异或是计算机中非常简单的操作,而诸如感知机这样的线性模型则无法解决异或问题的分类。严格的证明可以参看Minsky的文章。

简单地来看,根据结果进行分类,可以分为两类(0/1),但是如果显示在一个平面上,你会发现无法找到一条直线将这两类结果直接分开,所以可以直观地看出是线性分类模型连异或这种简单的分类都无法解决。

而这个悲伤的观点,早在1969年Minsky就曾经在著名的Perceptron中已经被详细地证明了,从而带来了后来人工智能长达10年左右的冰冻期。这个问题并非无解,使用两层的感知机即可解决这种问题,但是Minsky认为,这将会带来巨大的计算量而且没有有效的学习算法,直到诸如BP等算法的出现。1986年,Rumelhart,Geoffrey Hinton和Ronald Williams所发表的Learning representations by back-propagating errors一文中引入了BP算法到神经网络模型之中,通过在神经网络中添加隐含层,同时将误差进行反向传播,将纠错的运算量下降到仅和神经元数目成正比的程度,解决了感知机的异或分类问题,同时为多层感知机的模型提供了学习算法。

回归分析

在算法的入门时会学习使用线性回归和逻辑回归等,所以需要对回归分析有一定的了解。回归分析研究的是因变量和自变量之间的关系,在预测模型中被广泛地应用。自变量的个数/因变量的类型/回归线的形状都是需要考虑的,常见的回归分析方式如下:

  • Linear Regression:线性回归
  • Logistic Regression:逻辑回归
  • Polynomial Regression:多项式回归
  • Lasso Regression:套索回归
  • ElasticNet Regression:ElasticNet回归

详细可参看:

https://www.analyticsvidhya.com/blog/2015/08/comprehensive-guide-regression/

小结

时至今日,1986年所提出的应用与多层神经网络的误差反向传播的BP算法仍在活跃,虽然人工智能非常火热,但是冷饭热炒的嫌疑仍然存在。在1969年Minsky先生随手提出的线性感知机模型无法解决异或分类以及多层模型所需要的巨大计算量的问题在将近五十年的时间才有了一点突破。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对【听图阁-专注于Python设计】的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

相关文章

利用python如何处理nc数据详解

前言 这两天帮一个朋友处理了些 nc 数据,本以为很简单的事情,没想到里面涉及到了很多的细节和坑,无论是“知难行易”还是“知易行难”都不能充分的说明问题,还是“知行合一”来的更靠谱些,...

常见的在Python中实现单例模式的三种方法

单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资...

python实现支付宝转账接口

python实现支付宝转账接口

由于工作需要使用python开发一个自动转账接口,记录一下开发过程。 首先需要在蚂蚁金服上申请开通开发者账户,有了开发者账户就可以使用沙箱进行开发了。 在开发之前我们需要在沙箱应用中填写...

flask/django 动态查询表结构相同表名不同数据的Model实现方法

1.问题 为了控制数据的增长,经常需要分表,数据库中存在多张结构相同,表名相关的表,如: table_201706 table_201707 table_201708 怎么通过SQL...

Python读取指定目录下指定后缀文件并保存为docx

最近有个奇葩要求 要项目中的N行代码 申请专利啥的 然后作为程序员当然不能复制粘贴 用代码解决。。 使用python-docx读写docx文件 环境使用python3.6.0 首先pip...