『壹』 神經網路是什麼
神經網路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。
生物神經網路主要是指人腦的神經網路,它是人工神經網路的技術原型。人腦是人類思維的物質基礎,思維的功能定位在大腦皮層,後者含有大約10^11個神經元,每個神經元又通過神經突觸與大約103個其它神經元相連,形成一個高度復雜高度靈活的動態網路。作為一門學科,生物神經網路主要研究人腦神經網路的結構、功能及其工作機制,意在探索人腦思維和智能活動的規律。
人工神經網路是生物神經網路在某種簡化意義下的技術復現,作為一門學科,它的主要任務是根據生物神經網路的原理和實際應用的需要建造實用的人工神經網路模型,設計相應的學習演算法,模擬人腦的某種智能活動,然後在技術上實現出來用以解決實際問題。因此,生物神經網路主要研究智能的機理;人工神經網路主要研究智能機理的實現,兩者相輔相成。
(1)神經網路用到的演算法是什麼擴展閱讀:
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:
1、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。
2、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。
3、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。
『貳』 神經網路演算法原理
4.2.1 概述
人工神經網路的研究與計算機的研究幾乎是同步發展的。1943年心理學家McCulloch和數學家Pitts合作提出了形式神經元的數學模型,20世紀50年代末,Rosenblatt提出了感知器模型,1982年,Hopfiled引入了能量函數的概念提出了神經網路的一種數學模型,1986年,Rumelhart及LeCun等學者提出了多層感知器的反向傳播演算法等。
神經網路技術在眾多研究者的努力下,理論上日趨完善,演算法種類不斷增加。目前,有關神經網路的理論研究成果很多,出版了不少有關基礎理論的著作,並且現在仍是全球非線性科學研究的熱點之一。
神經網路是一種通過模擬人的大腦神經結構去實現人腦智能活動功能的信息處理系統,它具有人腦的基本功能,但又不是人腦的真實寫照。它是人腦的一種抽象、簡化和模擬模型,故稱之為人工神經網路(邊肇祺,2000)。
人工神經元是神經網路的節點,是神經網路的最重要組成部分之一。目前,有關神經元的模型種類繁多,最常用最簡單的模型是由閾值函數、Sigmoid 函數構成的模型(圖 4-3)。
儲層特徵研究與預測
以上演算法是對每個樣本作權值修正,也可以對各個樣本計算δj後求和,按總誤差修正權值。
『叄』 卷積神經網路演算法是什麼
一維構築、二維構築、全卷積構築。
卷積神經網路(Convolutional Neural Networks, CNN)是一類包含卷積計算且具有深度結構的前饋神經網路(Feedforward Neural Networks),是深度學習(deep learning)的代表演算法之一。
卷積神經網路具有表徵學習(representation learning)能力,能夠按其階層結構對輸入信息進行平移不變分類(shift-invariant classification),因此也被稱為「平移不變人工神經網路(Shift-Invariant Artificial Neural Networks, SIANN)」。
卷積神經網路的連接性:
卷積神經網路中卷積層間的連接被稱為稀疏連接(sparse connection),即相比於前饋神經網路中的全連接,卷積層中的神經元僅與其相鄰層的部分,而非全部神經元相連。具體地,卷積神經網路第l層特徵圖中的任意一個像素(神經元)都僅是l-1層中卷積核所定義的感受野內的像素的線性組合。
卷積神經網路的稀疏連接具有正則化的效果,提高了網路結構的穩定性和泛化能力,避免過度擬合,同時,稀疏連接減少了權重參數的總量,有利於神經網路的快速學習,和在計算時減少內存開銷。
卷積神經網路中特徵圖同一通道內的所有像素共享一組卷積核權重系數,該性質被稱為權重共享(weight sharing)。權重共享將卷積神經網路和其它包含局部連接結構的神經網路相區分,後者雖然使用了稀疏連接,但不同連接的權重是不同的。權重共享和稀疏連接一樣,減少了卷積神經網路的參數總量,並具有正則化的效果。
在全連接網路視角下,卷積神經網路的稀疏連接和權重共享可以被視為兩個無限強的先驗(pirior),即一個隱含層神經元在其感受野之外的所有權重系數恆為0(但感受野可以在空間移動);且在一個通道內,所有神經元的權重系數相同。
『肆』 什麼是神經網路共識演算法
BP(Back Propagation)網路是1986年由Rumelhart和McCelland為首的科學家小組提出,是一種按誤差逆傳播演算法訓練的多層前饋網路,是目前應用最廣泛的神經網路模型之一。BP網路能學習和存貯大量的輸入-輸出模式映射關系,而無需事前揭示描述這種映射關系的數學方程。它的學習規則是使用最速下降法,通過反向傳播來不斷調整網路的權值和閾值,使網路的誤差平方和最小。BP神經網路模型拓撲結構包括輸入層(input)、隱層(hide layer)和輸出層(output layer)。
『伍』 bp神經網路用啥演算法
自己找個例子算一下,推導一下,這個回答起來比較復雜
神經網路對模型的表達能力依賴於優化演算法,優化是一個不斷計算梯度並調整可學習參數的過程,Fluid中的優化演算法可參考優化器。
在網路的訓練過程中,梯度計算分為兩個步驟:前向計算與反向傳播。
前向計算會根據您搭建的網路結構,將輸入單元的狀態傳遞到輸出單元。
反向傳播藉助鏈式法則,計算兩個或兩個以上復合函數的導數,將輸出單元的梯度反向傳播回輸入單元,根據計算出的梯度,調整網路的可學習參數。
BP演算法
隱層的引入使網路具有很大的潛力。但正像Minskey和Papert當時所指出的.雖然對所有那些能用簡單(無隱層)網結解決的問題有非常簡單的學習規則,即簡單感知器的收斂程序(主要歸功於Widrow和HMf於1960年提出的Delta規剛),
BP演算法
但當時並沒有找到同樣有技的含隱層的同培的學習規則。對此問題的研究有三個基本的結果。一種是使用簡單無監督學習規則的競爭學習方法.但它缺乏外部信息.難以確定適台映射的隱層結構。第二條途徑是假設一十內部(隱層)的表示方法,這在一些先約條件下是台理的。另一種方法是利用統計手段設計一個學習過程使之能有技地實現適當的內部表示法,Hinton等人(1984年)提出的Bolzmann機是這種方法的典型例子.它要求網路在兩個不同的狀態下達到平衡,並且只局限於對稱網路。Barto和他的同事(1985年)提出了另一條利用統計手段的學習方法。但迄今為止最有教和最實用的方瑤是Rumelhart、Hinton和Williams(1986年)提出的一般Delta法則,即反向傳播(BP)演算法。Parter(1985年)也獨立地得出過相似的演算法,他稱之為學習邏輯。此外, Lecun(1985年)也研究出大致相似的學習法則。
『陸』 神經網路演算法是什麼
Introction
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神經網路是新技術領域中的一個時尚詞彙。很多人聽過這個詞,但很少人真正明白它是什麼。本文的目的是介紹所有關於神經網路的基本包括它的功能、一般結構、相關術語、類型及其應用。
「神經網路」這個詞實際是來自於生物學,而我們所指的神經網路正確的名稱應該是「人工神經網路(ANNs)」。在本文,我會同時使用這兩個互換的術語。
一個真正的神經網路是由數個至數十億個被稱為神經元的細胞(組成我們大腦的微小細胞)所組成,它們以不同方式連接而型成網路。人工神經網路就是嘗試模擬這種生物學上的體系結構及其操作。在這里有一個難題:我們對生物學上的神經網路知道的不多!因此,不同類型之間的神經網路體系結構有很大的不同,我們所知道的只是神經元基本的結構。
The neuron
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雖然已經確認在我們的大腦中有大約50至500種不同的神經元,但它們大部份都是基於基本神經元的特別細胞。基本神經元包含有synapses、soma、axon及dendrites。Synapses負責神經元之間的連接,它們不是直接物理上連接的,而是它們之間有一個很小的空隙允許電子訊號從一個神經元跳到另一個神經元。然後這些電子訊號會交給soma處理及以其內部電子訊號將處理結果傳遞給axon。而axon會將這些訊號分發給dendrites。最後,dendrites帶著這些訊號再交給其它的synapses,再繼續下一個循環。
如同生物學上的基本神經元,人工的神經網路也有基本的神經元。每個神經元有特定數量的輸入,也會為每個神經元設定權重(weight)。權重是對所輸入的資料的重要性的一個指標。然後,神經元會計算出權重合計值(net value),而權重合計值就是將所有輸入乘以它們的權重的合計。每個神經元都有它們各自的臨界值(threshold),而當權重合計值大於臨界值時,神經元會輸出1。相反,則輸出0。最後,輸出會被傳送給與該神經元連接的其它神經元繼續剩餘的計算。
Learning
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正如上述所寫,問題的核心是權重及臨界值是該如何設定的呢?世界上有很多不同的訓練方式,就如網路類型一樣多。但有些比較出名的包括back-propagation, delta rule及Kohonen訓練模式。
由於結構體系的不同,訓練的規則也不相同,但大部份的規則可以被分為二大類別 - 監管的及非監管的。監管方式的訓練規則需要「教師」告訴他們特定的輸入應該作出怎樣的輸出。然後訓練規則會調整所有需要的權重值(這是網路中是非常復雜的),而整個過程會重頭開始直至數據可以被網路正確的分析出來。監管方式的訓練模式包括有back-propagation及delta rule。非監管方式的規則無需教師,因為他們所產生的輸出會被進一步評估。
Architecture
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在神經網路中,遵守明確的規則一詞是最「模糊不清」的。因為有太多不同種類的網路,由簡單的布爾網路(Perceptrons),至復雜的自我調整網路(Kohonen),至熱動態性網路模型(Boltzmann machines)!而這些,都遵守一個網路體系結構的標准。
一個網路包括有多個神經元「層」,輸入層、隱蔽層及輸出層。輸入層負責接收輸入及分發到隱蔽層(因為用戶看不見這些層,所以見做隱蔽層)。這些隱蔽層負責所需的計算及輸出結果給輸出層,而用戶則可以看到最終結果。現在,為免混淆,不會在這里更深入的探討體系結構這一話題。對於不同神經網路的更多詳細資料可以看Generation5 essays
盡管我們討論過神經元、訓練及體系結構,但我們還不清楚神經網路實際做些什麼。
The Function of ANNs
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神經網路被設計為與圖案一起工作 - 它們可以被分為分類式或聯想式。分類式網路可以接受一組數,然後將其分類。例如ONR程序接受一個數字的影象而輸出這個數字。或者PPDA32程序接受一個坐標而將它分類成A類或B類(類別是由所提供的訓練決定的)。更多實際用途可以看Applications in the Military中的軍事雷達,該雷達可以分別出車輛或樹。
聯想模式接受一組數而輸出另一組。例如HIR程序接受一個『臟』圖像而輸出一個它所學過而最接近的一個圖像。聯想模式更可應用於復雜的應用程序,如簽名、面部、指紋識別等。
The Ups and Downs of Neural Networks
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神經網路在這個領域中有很多優點,使得它越來越流行。它在類型分類/識別方面非常出色。神經網路可以處理例外及不正常的輸入數據,這對於很多系統都很重要(例如雷達及聲波定位系統)。很多神經網路都是模仿生物神經網路的,即是他們仿照大腦的運作方式工作。神經網路也得助於神經系統科學的發展,使它可以像人類一樣准確地辨別物件而有電腦的速度!前途是光明的,但現在...
是的,神經網路也有些不好的地方。這通常都是因為缺乏足夠強大的硬體。神經網路的力量源自於以並行方式處理資訊,即是同時處理多項數據。因此,要一個串列的機器模擬並行處理是非常耗時的。
神經網路的另一個問題是對某一個問題構建網路所定義的條件不足 - 有太多因素需要考慮:訓練的演算法、體系結構、每層的神經元個數、有多少層、數據的表現等,還有其它更多因素。因此,隨著時間越來越重要,大部份公司不可能負擔重復的開發神經網路去有效地解決問題。
NN 神經網路,Neural Network
ANNs 人工神經網路,Artificial Neural Networks
neurons 神經元
synapses 神經鍵
self-organizing networks 自我調整網路
networks modelling thermodynamic properties 熱動態性網路模型
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網格演算法我沒聽說過
好像只有網格計算這個詞
網格計算是伴隨著互聯網技術而迅速發展起來的,專門針對復雜科學計算的新型計算模式。這種計算模式是利用互聯網把分散在不同地理位置的電腦組織成一個「虛擬的超級計算機」,其中每一台參與計算的計算機就是一個「節點」,而整個計算是由成千上萬個「節點」組成的「一張網格」, 所以這種計算方式叫網格計算。這樣組織起來的「虛擬的超級計算機」有兩個優勢,一個是數據處理能力超強;另一個是能充分利用網上的閑置處理能力。簡單地講,網格是把整個網路整合成一台巨大的超級計算機,實現計算資源、存儲資源、數據資源、信息資源、知識資源、專家資源的全面共享。
『柒』 rbf神經網路演算法是什麼
RBF神經網路演算法是由三層結構組成,輸入層至隱層為非線性的空間變換,一般選用徑向基函數的高斯函數進行運算;從隱層至輸出層為線性空間變換,即矩陣與矩陣之間的變換。
RBF神經網路進行數據運算時需要確認聚類中心點的位置及隱層至輸出層的權重。通常,選用K-means聚類演算法或最小正交二乘法對數據大量的進行訓練得出聚類中心矩陣和權重矩陣。
一般情況下,最小正交二乘法聚類中心點的位置是給定的,因此比較適合分布相對規律的數據。而K-means聚類演算法則會自主選取聚類中心,進行無監督分類學習,從而完成空間映射關系。
RBF網路特點
RBF網路能夠逼近任意非線性的函數(因為使用的是一個局部的激活函數。在中心點附近有最大的反應;越接近中心點則反應最大,遠離反應成指數遞減;就相當於每個神經元都對應不同的感知域)。
可以處理系統內難以解析的規律性,具有很好的泛化能力,並且具有較快的學習速度。
有很快的學習收斂速度,已成功應用於非線性函數逼近、時間序列分析、數據分類、模式識別、信息處理、圖像處理、系統建模、控制和故障診斷等。
當網路的一個或多個可調參數(權值或閾值)對任何一個輸出都有影響時,這樣的網路稱為全局逼近網路。由於對於每次輸入,網路上的每一個權值都要調整,從而導致全局逼近網路的學習速度很慢,比如BP網路。
『捌』 神經網路的具體演算法
神經網路和粗集理論是智能信息處理的兩種重要的方法,其任務是從大量觀察和實驗數據中獲取知識、表達知識和推理決策規則。粗集理論是基於不可分辯性思想和知識簡化方法,從數據中推理邏輯規則,適合於數據簡化、數據相關性查找、發現數據模式、從數據中提取規則等。神經網路是利用非線性映射的思想和並行處理方法,用神經網路本身的結構表達輸入與輸出關聯知識的隱函數編碼,具有較強的並行處理、逼近和分類能力。在處理不準確、不完整的知識方面,粗集理論和神經網路都顯示出較強的適應能力,然而兩者處理信息的方法是不同的,粗集方法模擬人類的抽象邏輯思維,神經網路方法模擬形象直覺思維,具有很強的互補性。
首先,通過粗集理論方法減少信息表達的屬性數量,去掉冗餘信息,使訓練集簡化,減少神經網路系統的復雜性和訓練時間;其次利用神經網路優良的並行處理、逼近和分類能力來處理風險預警這類非線性問題,具有較強的容錯能力;再次,粗集理論在簡化知識的同時,很容易推理出決策規則,因而可以作為後續使用中的信息識別規則,將粗集得到的結果與神經網路得到的結果相比較,以便相互驗證;最後,粗集理論的方法和結果簡單易懂,而且以規則的形式給出,通過與神經網路結合,使神經網路也具有一定的解釋能力。因此,粗集理論與神經網路融合方法具有許多優點,非常適合處理諸如企業戰略風險預警這類非結構化、非線性的復雜問題。
關於輸入的問題--輸入模塊。
這一階段包括初始指標體系確定,根據所確定的指標體系而形成的數據採集系統及數據預處理。企業戰略風險的初始評價指標如下:
企業外部因素:政治環境(法律法規及其穩定性),經濟環境(社會總體收入水平,物價水平,經濟增長率),產業結構(進入產業障礙,競爭對手數量及集中程度),市場環境(市場大小)。
企業內部因素:企業盈利能力(銷售利潤率,企業利潤增長率),產品競爭能力(產品銷售率,市場佔有率),技術開發能力(技術開發費比率,企業專業技術人才比重),資金籌措能力(融資率),企業職工凝聚力(企業員工流動率),管理人才資源,信息資源;戰略本身的風險因素(戰略目標,戰略重點,戰略措施,戰略方針)。
本文所建立的預警指標系統是針對普遍意義上的企業,當該指標系統運用於實際企業時,需要對具體指標進行適當的增加或減少。因為各個企業有其具體的戰略目標、經營活動等特性。
計算處理模塊。這一模塊主要包括粗集處理部分和神經網路處理部分。
粗集處理階段。根據粗集的簡化規則及決策規則對數據進行約簡,構造神經網路的初始結構,便於神經網路的訓練。
企業戰略風險分析需要解決的問題是在保證對戰略風險狀態評價一致的情況下,選擇最少的特徵集,以便減少屬性維數、降低計算工作量和減少不確定因素的影響,粗集理論中的屬性約簡演算法可以很好地解決這個問題。
然後是輸出模塊~
該模塊是對將發生的戰略風險問題發出警報。
按照戰略風險大小強弱程度的不同,可將其分為三個層次。第一層次是輕微戰略風險,是損失較小、後果不甚明顯,對企業的戰略管理活動不構成重要影響的各類風險。這類風險一般情況下無礙大局,僅對企業形成局部和微小的傷害。第二層次是一般戰略風險,是損失適中、後果明顯但不構成致命性威脅的各類風險。這類風險的直接後果使企業遭受一定損失,並對其戰略管理的某些方面帶來較大的不利影響或留有一定後遺症。第三層次是致命性戰略風險,指損失較大,後果嚴重的風險。這類風險的直接後果往往會威脅企業的生存,導致重大損失,使之一時不能恢復或遭受破產。在實際操作中,每個企業應根據具體的狀況,將這三個層次以具體的數值表現出來。
下面回答你的問題:
總的來說,神經網路輸入的是初始指標體系;輸出的是風險。
你所說的風險應該說屬於輸出范疇,具體等級分為三級:無警、輕警、重警,並用綠、黃、紅三種顏色燈號表示。其中綠燈區表示企業綜合指標所反映的實際運行值與目標值基本一致,運行良好;黃燈區表示企業綜合指標所反映的實際運行值與目標值偏離較大,要引起企業的警惕。若採取一定的措施可轉為綠燈區,若不重視可在短期內轉為紅燈區;紅燈區則表示這種偏離超過企業接受的可能,並給企業帶來整體性的重大損失。例如:銷售利潤率極低、資產負債率過高,資源配置不合理、缺乏發展後勁等,必須找出原因,繼而採取有效措施,使企業的戰略管理活動始終處於「安全」的狀態。
希望以上答案能夠幫到你,祝你好運~
『玖』 深度學習中的神經網路編寫需要設計到哪些演算法
涉及到的演算法有很多,比如反向傳播演算法、前向傳播、卷積演算法、矩陣遠點的演算法、梯度優化的演算法、評估演算法等等。單純用演算法來描述過於籠統,一般都是直接用對應的數學原理和公式去描述神經網路的編寫過程的。首先,定義網路結構,諸如神經元個數、隱層數目、權重、偏置等,其次根據梯度下降進行前向傳播,再次反向傳播更新梯度,最後是循環往復直到網路最優。