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神經網路哪些應用不高

發布時間:2023-03-22 22:14:53

❶ 什麼是神經網路,舉例說明神經網路的應用

我想這可能是你想要的神經網路吧!

什麼是神經網路:
人工神經網路(Artificial Neural Networks,簡寫為ANNs)也簡稱為神經網路(NNs)或稱作連接模型(Connection Model),它是一種模仿動物神經網路行為特徵,進行分布式並行信息處理的演算法數學模型。這種網路依靠系統的復雜程度,通過調整內部大量節點之間相互連接的關系,從而達到處理信息的目的。

神經網路的應用:

應用
在網路模型與演算法研究的基礎上,利用人工神經網路組成實際的應用系統,例如,完成某種信號處理或模式識別的功能、構作專家系統、製成機器人、復雜系統控制等等。
縱觀當代新興科學技術的發展歷史,人類在征服宇宙空間、基本粒子,生命起源等科學技術領域的進程中歷經了崎嶇不平的道路。我們也會看到,探索人腦功能和神經網路的研究將伴隨著重重困難的克服而日新月異。

神經網路的研究內容相當廣泛,反映了多學科交叉技術領域的特點。主要的研究工作集中在以下幾個方面:
生物原型
從生理學、心理學、解剖學、腦科學、病理學等方面研究神經細胞、神經網路、神經系統的生物原型結構及其功能機理。
建立模型
根據生物原型的研究,建立神經元、神經網路的理論模型。其中包括概念模型、知識模型、物理化學模型、數學模型等。
演算法
在理論模型研究的基礎上構作具體的神經網路模型,以實現計算機模擬或准備製作硬體,包括網路學習演算法的研究。這方面的工作也稱為技術模型研究。
神經網路用到的演算法就是向量乘法,並且廣泛採用符號函數及其各種逼近。並行、容錯、可以硬體實現以及自我學習特性,是神經網路的幾個基本優點,也是神經網路計算方法與傳統方法的區別所在。

❷ 人工神經網路的應用分析

經過幾十年的發展,神經網路理論在模式識別、自動控制、信號處理、輔助決策、人工智慧等眾多研究領域取得了廣泛的成功。下面介紹神經網路在一些領域中的應用現狀。 在處理許多問題中,信息來源既不完整,又包含假象,決策規則有時相互矛盾,有時無章可循,這給傳統的信息處理方式帶來了很大的困難,而神經網路卻能很好的處理這些問題,並給出合理的識別與判斷。
1.信息處理
現代信息處理要解決的問題是很復雜的,人工神經網路具有模仿或代替與人的思維有關的功能, 可以實現自動診斷、問題求解,解決傳統方法所不能或難以解決的問題。人工神經網路系統具有很高的容錯性、魯棒性及自組織性,即使連接線遭到很高程度的破壞, 它仍能處在優化工作狀態,這點在軍事系統電彎搜肆子設備中得到廣泛的應用。現有的智能信息系統有智能儀器、自動跟蹤監測儀器系統、自動控制制導系統、自動故障診斷和報警系統等。
2. 模式識別
模式識別是對表徵事物或現象的各種形式的信息進行處理和分析,來對事物或現象進行描述、辨認、分類和解釋的過程。該技術以貝葉斯概率論和申農的資訊理論為理論基礎,對信息的處理過程更接近人類大腦的邏輯思維過程。現在有兩種基本的模式識別方法,即統計模式識別方法和結構模式識別方法。人工神經網路是模式識別中的常用方法,近年來發展起來的人工神經網路模式的識別方法逐漸取代傳統的模式識別方法。經過多年的研究和發展,模式識別已成為當前比較先進的技術,被廣泛應用到文字識別、語音識別、指紋識別、遙感圖像識別、人臉識別、手寫體字元的識別、工業故障檢測、精確制導等方面。 由於人體和疾病的復雜性、不可預測性,在生物信號與信息的表現形式上、變化規律(自身變化與醫學干預後變化)上,對其進行檢測與信號表達,獲取的數據及信息的分析、決策等諸多方面都存在非常復雜的非線性聯系,適合人工神經網路的應用。目前的研究幾乎涉及從基礎醫學到臨床醫學的各個方面,主要應用在生物信號的檢測與自動分析,醫學專家系統等。
1. 生物信號的檢測與分析
大部分醫學檢測設備都是以連續波形的方式輸出數據的,這些波形是診斷的依據。人工神經網路是由大量的簡單處理單元連接而成的自適應動力學系統, 具有巨量並行性,分布式存貯,自適應學習的自組織等功能,可以用它來解決生物醫學信號分析處理中常規法難以解決或無法解決的問題漏吵。神經網路在生物醫學信號檢測與處理中的應用主要集中在對腦電信號的分析,聽覺誘發電位信號的提取、肌電和胃腸電等信號的識別,心電信號的壓縮,醫學圖像的識別和處理等。
2. 醫學專家系統
傳統的專家系統,是把專家的經驗和知識以規則的形式存儲在計算機中,建立知識庫,用邏輯推理的方式進行醫療診斷。但是在實際應用中,隨著資料庫規模的增大,將導致知識「爆炸」,在知識獲取途徑中也存在「瓶頸」問題,致使工作效率很低。以非線性並行處理為基礎的神經網路為專家系統的研究指明了新的發展方向, 解決了專家系統的以上問題,並提高了知識的推理、自組織、自學習能力,從而神經網路在醫學專家系統中得到廣泛的應用和發展。在麻醉與危重醫學等相關領域的研究中,涉及到多生理變數的分析與預埋轎測,在臨床數據中存在著一些尚未發現或無確切證據的關系與現象,信號的處理,干擾信號的自動區分檢測,各種臨床狀況的預測等,都可以應用到人工神經網路技術。 1. 市場價格預測
對商品價格變動的分析,可歸結為對影響市場供求關系的諸多因素的綜合分析。傳統的統計經濟學方法因其固有的局限性,難以對價格變動做出科學的預測,而人工神經網路容易處理不完整的、模糊不確定或規律性不明顯的數據,所以用人工神經網路進行價格預測是有著傳統方法無法相比的優勢。從市場價格的確定機制出發,依據影響商品價格的家庭戶數、人均可支配收入、貸款利率、城市化水平等復雜、多變的因素,建立較為准確可靠的模型。該模型可以對商品價格的變動趨勢進行科學預測,並得到准確客觀的評價結果。
2. 風險評估
風險是指在從事某項特定活動的過程中,因其存在的不確定性而產生的經濟或財務的損失、自然破壞或損傷的可能性。防範風險的最佳辦法就是事先對風險做出科學的預測和評估。應用人工神經網路的預測思想是根據具體現實的風險來源, 構造出適合實際情況的信用風險模型的結構和演算法,得到風險評價系數,然後確定實際問題的解決方案。利用該模型進行實證分析能夠彌補主觀評估的不足,可以取得滿意效果。 從神經網路模型的形成開始,它就與心理學就有著密不可分的聯系。神經網路抽象於神經元的信息處理功能,神經網路的訓練則反映了感覺、記憶、學習等認知過程。人們通過不斷地研究, 變化著人工神經網路的結構模型和學習規則,從不同角度探討著神經網路的認知功能,為其在心理學的研究中奠定了堅實的基礎。近年來,人工神經網路模型已經成為探討社會認知、記憶、學習等高級心理過程機制的不可或缺的工具。人工神經網路模型還可以對腦損傷病人的認知缺陷進行研究,對傳統的認知定位機制提出了挑戰。
雖然人工神經網路已經取得了一定的進步,但是還存在許多缺陷,例如:應用的面不夠寬闊、結果不夠精確;現有模型演算法的訓練速度不夠高;演算法的集成度不夠高;同時我們希望在理論上尋找新的突破點, 建立新的通用模型和演算法。需進一步對生物神經元系統進行研究,不斷豐富人們對人腦神經的認識。

❸ 神經網路優缺點,

優點:

(1)具有自學習功能。例如實現圖像識別時,只在先把許多不同的圖像樣板和對應的應識別的結果輸入人工神經網路,網路就會通過自學習功能,慢慢學會識別類似的圖像。

自學習功能對於預測有特別重要的意義。預期未來的人工神經網路計算機將為人類提供經濟預測、市場預測、效益預測,其應用前途是很遠大的。

(2)具有聯想存儲功能。用人工神經網路的反饋網路就可以實現這種聯想。

(3)具有高速尋找優化解的能力。尋找一個復雜問題的優化解,往往需要很大的計算量,利用一個針對某問題而設計的反饋型人工神經網路,發揮計算機的高速運算能力,可能很快找到優化解。

缺點:

(1)最嚴重的問題是沒能力來解釋自己的推理過程和推理依據。

(2)不能向用戶提出必要的詢問,而且當數據不充分的時候,神經網路就無法進行工作。

(3)把一切問題的特徵都變為數字,把一切推理都變為數值計算,其結果勢必是丟失信息。

(4)理論和學習演算法還有待於進一步完善和提高。

(3)神經網路哪些應用不高擴展閱讀:

神經網路發展趨勢

人工神經網路特有的非線性適應性信息處理能力,克服了傳統人工智慧方法對於直覺,如模式、語音識別、非結構化信息處理方面的缺陷,使之在神經專家系統、模式識別、智能控制、組合優化、預測等領域得到成功應用。

人工神經網路與其它傳統方法相結合,將推動人工智慧和信息處理技術不斷發展。近年來,人工神經網路正向模擬人類認知的道路上更加深入發展,與模糊系統、遺傳演算法、進化機制等結合,形成計算智能,成為人工智慧的一個重要方向,將在實際應用中得到發展。

將信息幾何應用於人工神經網路的研究,為人工神經網路的理論研究開辟了新的途徑。神經計算機的研究發展很快,已有產品進入市場。光電結合的神經計算機為人工神經網路的發展提供了良好條件。

神經網路在很多領域已得到了很好的應用,但其需要研究的方面還很多。其中,具有分布存儲、並行處理、自學習、自組織以及非線性映射等優點的神經網路與其他技術的結合以及由此而來的混合方法和混合系統,已經成為一大研究熱點。

由於其他方法也有它們各自的優點,所以將神經網路與其他方法相結合,取長補短,繼而可以獲得更好的應用效果。目前這方面工作有神經網路與模糊邏輯、專家系統、遺傳演算法、小波分析、混沌、粗集理論、分形理論、證據理論和灰色系統等的融合。

參考資料:網路-人工神經網路

❹ BP神經網路的應用不足

神經網路可以用作分類、聚類、預測等。神經網路需要有一定量的歷史數據,通過歷史數據的訓練,網歲搏絡可以學習到數據中隱含的知識。在你的問題中,首先要找到某些問題的一些特徵,以及對應的評價數據,用這些數據來訓練神經網路。
雖然BP網路得到了廣泛的應用鏈雀昌,但自身也存在一些缺陷和不足,主要包括以下幾個方面的問題。
首先,由於學習速率是固定的,因此網路的收斂速度慢,需要較長的訓練時間。對於一些復雜問題,棚扒BP演算法需要的訓練時間可能非常長,這主要是由於學習速率太小造成的,可採用變化的學習速率或自適應的學習速率加以改進。
其次,BP演算法可以使權值收斂到某個值,但並不保證其為誤差平面的全局最小值,這是因為採用梯度下降法可能產生一個局部最小值。對於這個問題,可以採用附加動量法來解決。
再次,網路隱含層的層數和單元數的選擇尚無理論上的指導,一般是根據經驗或者通過反復實驗確定。因此,網路往往存在很大的冗餘性,在一定程度上也增加了網路學習的負擔。
最後,網路的學習和記憶具有不穩定性。也就是說,如果增加了學習樣本,訓練好的網路就需要從頭開始訓練,對於以前的權值和閾值是沒有記憶的。但是可以將預測、分類或聚類做的比較好的權值保存。

❺ 神經網路的主要內容特點

(1) 神經網路的一般特點
作為一種正在興起的新型技術神經網路有著自己的優勢,他的主要特點如下:
① 由於神經網路模仿人的大腦,採用自適應演算法。使它較之專家系統的固定的推理方式及傳統計算機的指令程序方式更能夠適應化環境的變化。總結規律,完成某種運算、推理、識別及控制任務。因而它具有更高的智能水平,更接近人的大腦。
② 較強的容錯能力,使神經網路能夠和人工視覺系統一樣,根據對象的主要特徵去識別對象。
③ 自學習、自組織功能及歸納能力。
以上三個特點是神經網路能夠對不確定的、非結構化的信息及圖像進行識別處理。石油勘探中的大量信息就具有這種性質。因而,人工神經網路是十分適合石油勘探的信息處理的。
(2) 自組織神經網路的特點
自組織特徵映射神經網路作為神經網路的一種,既有神經網路的通用的上面所述的三個主要的特點又有自己的特色。
① 自組織神經網路共分兩層即輸入層和輸出層。
② 採用競爭學記機制,勝者為王,但是同時近鄰也享有特權,可以跟著競爭獲勝的神經元一起調整權值,從而使得結果更加光滑,不想前面的那樣粗糙。
③ 這一網路同時考慮拓撲結構的問題,即他不僅僅是對輸入數據本身的分析,更考慮到數據的拓撲機構。
權值調整的過程中和最後的結果輸出都考慮了這些,使得相似的神經元在相鄰的位置,從而實現了與人腦類似的大腦分區響應處理不同類型的信號的功能。
④ 採用無導師學記機制,不需要教師信號,直接進行分類操作,使得網路的適應性更強,應用更加的廣泛,尤其是那些對於現在的人來說結果還是未知的數據的分類。頑強的生命力使得神經網路的應用范圍大大加大。

❻ bp神經網路的缺點

1)局部極小化問題:從數學角度看,傳統的BP神經網路為一種局部搜索的優化方法,它要解決的是一個復雜非線性化問題,網路的權值是通過沿局部改善的方向逐漸進行調整的,這樣會使演算法陷入局部極值,權值收斂到局部極小點,從而導致網路訓練失敗。加上BP神經網路對初始網路權重非常敏感,以不同的權重初始化網路,其往往會收斂於不同的局部極小,這也是很多學者每次訓練得到不同結果的根本原因。
2)BP神經網路演算法的收斂速度慢:由於BP神經網路演算法本質上為梯度下降法,它所要優化的目標函數是非常復雜的,因此,必然會出現「鋸齒形現象」,這使得BP演算法低效;又由於優化的目標函數很復雜,它必然會在神經元輸出接近0或1的情況下,出現一些平坦區,在這些區域內,權值誤差改變很小,使訓練過程幾乎停頓。
3)BP神經網路結構選擇不一:BP神經網路結構的選擇至今尚無一種統一而完整的理論指導,一般只能由經驗選定。網路結構選擇過大,訓練中效率不高,可能出現過擬合現象,造成網路性能低,容錯性下降,若選擇過小,則又會造成網路可能不收斂。而網路的結構直接影響銀盯網路的逼近能力及推廣性質。因此,應用中如何選擇合適的網路結構是一個重要的問題。
4)應用實例與網路規模的矛盾問題:BP神經網路難以解決應用問題的實例規模和網路規模間的矛盾問題,其涉及兆搏帆到網路容量的可能性與可行性的關系問題,即學習復雜性問題。
5)BP神經網族雹絡預測能力和訓練能力的矛盾問題:預測能力也稱泛化能力或者推廣能力,而訓練能力也稱逼近能力或者學習能力。一般情況下,訓練能力差時,預測能力也差。

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