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神经网络怎么设置准确

发布时间:2022-06-18 07:40:09

‘壹’ 采用什么手段使神经网络预测更加准确

  1. 优化神经网络结构。如BP神经网络改变隐层神经元数量、训练算法等;

  2. 使用其他神经网络。如Elman神经网络考虑了前一时刻的输出,比较适合用于预测,预测效果往往更好。RBF神经网络的训练速度很快,训练效果也很好。

  3. 改进的神经网络算法。例如BP神经网络增加动量项、自适应学习率等措施,防止陷入局部极小影响预测效果。

  4. 组合神经网络。取长补短,将全局搜索能力强的算法与局部逼近快的算法组合起来,如遗传算法优化初始权值,再训练。这种方法比较灵活,可以和许多算法融合。

  5. 全面考虑影响因素。未来的预测值受许多因素影响,所以应该在基于历史数据的基础上,充分考虑各种因素,考虑得越周全,预知信息越多,预测效果一般更好。

‘贰’ bp神经网络遇到新的数据,就预测不准,怎么弄

预测数据的话BP不是特别好用,最好用Elman反馈神经网络或者RNN循环神经网络,这些有记忆功能的网络比较好用。bp主要和你选择的隐含层数,和误差范围,学习率有关。你可以调节相关参数来改变神经网络,获得更精确的结果。

‘叁’ 如何训练神经网络

1、先别着急写代码

训练神经网络前,别管代码,先从预处理数据集开始。我们先花几个小时的时间,了解数据的分布并找出其中的规律。

Andrej有一次在整理数据时发现了重复的样本,还有一次发现了图像和标签中的错误。所以先看一眼数据能避免我们走很多弯路。

由于神经网络实际上是数据集的压缩版本,因此您将能够查看网络(错误)预测并了解它们的来源。如果你的网络给你的预测看起来与你在数据中看到的内容不一致,那么就会有所收获。

一旦从数据中发现规律,可以编写一些代码对他们进行搜索、过滤、排序。把数据可视化能帮助我们发现异常值,而异常值总能揭示数据的质量或预处理中的一些错误。

2、设置端到端的训练评估框架

处理完数据集,接下来就能开始训练模型了吗?并不能!下一步是建立一个完整的训练+评估框架。

在这个阶段,我们选择一个简单又不至于搞砸的模型,比如线性分类器、CNN,可视化损失。获得准确度等衡量模型的标准,用模型进行预测。

这个阶段的技巧有:

· 固定随机种子

使用固定的随机种子,来保证运行代码两次都获得相同的结果,消除差异因素。

· 简单化

在此阶段不要有任何幻想,不要扩增数据。扩增数据后面会用到,但是在这里不要使用,现在引入只会导致错误。

· 在评估中添加有效数字

在绘制测试集损失时,对整个测试集进行评估,不要只绘制批次测试损失图像,然后用Tensorboard对它们进行平滑处理。

· 在初始阶段验证损失函数

验证函数是否从正确的损失值开始。例如,如果正确初始化最后一层,则应在softmax初始化时测量-log(1/n_classes)。

· 初始化

正确初始化最后一层的权重。如果回归一些平均值为50的值,则将最终偏差初始化为50。如果有一个比例为1:10的不平衡数据集,请设置对数的偏差,使网络预测概率在初始化时为0.1。正确设置这些可以加速模型的收敛。

· 人类基线

监控除人为可解释和可检查的损失之外的指标。尽可能评估人的准确性并与之进行比较。或者对测试数据进行两次注释,并且对于每个示例,将一个注释视为预测,将第二个注释视为事实。

· 设置一个独立于输入的基线

最简单的方法是将所有输入设置为零,看看模型是否学会从输入中提取任何信息。

· 过拟合一个batch

增加了模型的容量并验证我们可以达到的最低损失。

· 验证减少训练损失

尝试稍微增加数据容量。

‘肆’ 神经网络怎么定义预测的精度

回归问题一般均方误差损失函数得到的函数值即为精度
分类问题的话一种可以用交叉熵损失函数的函数值作为精度,另外也可以用分类的准确性作为精度值

‘伍’ 如何提高pb神经网络分类的准确率

要想提高BP神经网络分类的准确率,关键在于提高网络性能,使网络能够反映数据的内部非线性规律。一般有以下几种措施:

  1. 保证学习样本质量。网络的输出结果质量不可能超出原始训练数据的质量,一定要保证样本准确、典型、规模足够大。

  2. 选定合适的输入向量方案。输入向量的配置方案不是固定的,可以添加自变量,增加因素。

  3. 选定适当的隐层节点数。过少学习能力不足,过多可能过拟合并且学习较慢。

  4. 调整参数,如学习率、学习目标等。

  5. 与其他算法结合进行改进。如带动量项的BP算法、与GA算法融合的GA-BP算法等。

  6. 效果不理想时,可考虑增加隐层数量。

‘陆’ 神经网络输入的每一组离散点的离散点个数都不一致,神经网络怎么设置

以可能达到的最多离散点的个数为准,其他样本中长度不足的补零

‘柒’ 深度神经网络dnn怎么调节参数

深度神经网络(DNN)目前是许多现代AI应用的基础。
自从DNN在语音识别和图像识别任务中展现出突破性的成果,使用DNN的应用数量呈爆炸式增加。这些DNN方法被大量应用在无人驾驶汽车,癌症检测,游戏AI等方面。
在许多领域中,DNN目前的准确性已经超过人类。与早期的专家手动提取特征或制定规则不同,DNN的优越性能来自于在大量数据上使用统计学习方法,从原始数据中提取高级特征的能力,从而对输入空间进行有效的表示。

然而,DNN超高的准确性是以超高的计算复杂度为代价的。
通常意义下的计算引擎,尤其是GPU,是DNN的基础。因此,能够在不牺牲准确性和增加硬件成本的前提下,提高深度神经网络的能量效率和吞吐量的方法,对于DNN在AI系统中更广泛的应用是至关重要的。研究人员目前已经更多的将关注点放在针对DNN计算开发专用的加速方法。
鉴于篇幅,本文主要针对论文中的如下几部分详细介绍:
DNN的背景,历史和应用
DNN的组成部分,以及常见的DNN模型
简介如何使用硬件加速DNN运算
DNN的背景
人工智能与深度神经网络

深度神经网络,也被称为深度学习,是人工智能领域的重要分支,根据麦卡锡(人工智能之父)的定义,人工智能是创造像人一样的智能机械的科学工程。深度学习与人工智能的关系如图1所示:

图1:深度神经网络与人工智能的关系
人工智能领域内,一个大的子领域是机器学习,由Arthur Samuel在1959年定义为:让计算机拥有不需要明确编程即可学习的能力。
这意味着创建一个程序,这个程序可以被训练去学习如何去做一些智能的行为,然后这个程序就可以自己完成任务。而传统的人工启发式方法,需要对每个新问题重新设计程序。
高效的机器学习算法的优点是显而易见的。一个机器学习算法,只需通过训练,就可以解决某一领域中每一个新问题,而不是对每个新问题特定地进行编程。
在机器学习领域,有一个部分被称作brain-inspired computation。因为人类大脑是目前学习和解决问题最好的“机器”,很自然的,人们会从中寻找机器学习的方法。
尽管科学家们仍在探索大脑工作的细节,但是有一点被公认的是:神经元是大脑的主要计算单元。
人类大脑平均有860亿个神经元。神经元相互连接,通过树突接受其他神经元的信号,对这些信号进行计算之后,通过轴突将信号传递给下一个神经元。一个神经元的轴突分支出来并连接到许多其他神经元的树突上,轴突分支和树突之间的连接被称为突触。据估计,人类大脑平均有1014-1015个突触。
突触的一个关键特性是它可以缩放通过它的信号大小。这个比例因子可以被称为权重(weight),普遍认为,大脑学习的方式是通过改变突触的权重实现的。因此,不同的权重导致对输入产生不同的响应。注意,学习过程是学习刺激导致的权重调整,而大脑组织(可以被认为是程序)并不改变。
大脑的这个特征对机器学习算法有很好的启示。
神经网络与深度神经网络

神经元的计算是输入值的加权和这个概念启发了神经网络的研究。这些加权和对应于突触的缩放值以及神经元所接收的值的组合。此外,神经元并不仅仅是输入信号的加权和,如果是这样的话,级联的神经元的计算将是一种简单的线性代数运算。
相反的是,神经元组合输入的操作似乎是一种非线性函数,只有输入达到某个阈值的时候,神经元才会生成输出。因此,通过类比,我们可以知道神经网络在输入值的加权和的基础上应用了非线性函数。
图2(a)展示了计算神经网络的示意图,图的最左边是接受数值的“输入层”。这些值被传播到中间层神经元,通常也叫做网络的“隐藏层”。通过一个或更多隐藏层的加权和最终被传播到“输出层”,将神经网络的最终结果输出给用户。

图2:神经网络示意图

在神经网络领域,一个子领域被称为深度学习。最初的神经网络通常只有几层的网络。而深度网络通常有更多的层数,今天的网络一般在五层以上,甚至达到一千多层。
目前在视觉应用中使用深度神经网络的解释是:将图像所有像素输入到网络的第一层之后,该层的加权和可以被解释为表示图像不同的低阶特征。随着层数的加深,这些特征被组合,从而代表更高阶的图像特征。
例如,线可以被组合成形状,再进一步,可以被组合成一系列形状的集合。最后,再训练好这些信息之后,针对各个图像类别,网络给出由这些高阶特征组成各个对象的概率,即分类结果。
推理(Inference)与训练(Training)
既然DNN是机器学习算法中的一员,那么它的基本编程思想仍然是学习。DNN的学习即确定网络的权重值。通常,学习过程被称为训练网络(training)。一旦训练完成,程序可以使用由训练确定的权值进行计算,这个使用网络完成任务的操作被被称为推断(inference)。
接下来,如图3所示,我们用图像分类作为例子来展示如何训练一个深度神经网络。当我们使用一个DNN的时候,我们输入一幅图片,DNN输出一个得分向量,每一个分数对应一个物体分类;得到最高分数的分类意味着这幅图片最有可能属于这个分类。
训练DNN的首要目标就是确定如何设置权重,使得正确分类的得分最高(图片所对应的正确分类在训练数据集中标出),而使其他不正确分类的得分尽可能低。理想的正确分类得分与目前的权重所计算出的得分之间的差距被称为损失函数(loss)。
因此训练DNN的目标即找到一组权重,使得对一个较大规模数据集的loss最小。

图3:图像分类

权重(weight)的优化过程类似爬山的过程,这种方法被称为梯度下降(gradient decent)。损失函数对每个权值的梯度,即损失函数对每个权值求偏导数,被用来更新权值(例:第t到t+1次迭代:,其中α被称为学习率(Learning rate)。梯度值表明权值应该如何变化以减小loss。这个减小loss值的过程是重复迭代进行的。
梯度可以通过反向传播(Back-Propagation)过程很高效地进行计算,loss的影响反向通过网络来计算loss是如何被每个权重影响的。
训练权重有很多种方法。前面提到的是最常见的方法,被称为监督学习,其中所有的训练样本是有标签的。
无监督学习是另一种方法,其中所有训练样本都没有标签,最终目标是在数据中查找结构或聚类。半监督学习结合了两种方法,只有训练数据的一小部分被标记(例如,使用未标记的数据来定义集群边界,并使用少量的标记数据来标记集群)。
最后,强化学习可以用来训练一个DNN作为一个策略网络,对策略网络给出一个输入,它可以做出一个决定,使得下一步的行动得到相应的奖励;训练这个网络的过程是使网络能够做出使奖励(即奖励函数)最大化的决策,并且训练过程必须平衡尝试新行为(Exploration)和使用已知能给予高回报的行为(Exploitation)两种方法。

用于确定权重的另一种常用方法是fine-tune,使用预先训练好的模型的权重用作初始化,然后针对新的数据集(例如,传递学习)或新的约束(例如,降低的精度)调整权重。与从随机初始化开始相比,能够更快的训练,并且有时会有更好的准确性。

‘捌’ 神经网络算法中,参数的设置或者调整,有什么方法可以采用

若果对你有帮助,请点赞。
神经网络的结构(例如2输入3隐节点1输出)建好后,一般就要求神经网络里的权值和阈值。现在一般求解权值和阈值,都是采用梯度下降之类的搜索算法(梯度下降法、牛顿法、列文伯格-马跨特法、狗腿法等等),这些算法会先初始化一个解,在这个解的基础上,确定一个搜索方向和一个移动步长(各种法算确定方向和步长的方法不同,也就使各种算法适用于解决不同的问题),使初始解根据这个方向和步长移动后,能使目标函数的输出(在神经网络中就是预测误差)下降。 然后将它更新为新的解,再继续寻找下一步的移动方向的步长,这样不断的迭代下去,目标函数(神经网络中的预测误差)也不断下降,最终就能找到一个解,使得目标函数(预测误差)比较小。
而在寻解过程中,步长太大,就会搜索得不仔细,可能跨过了优秀的解,而步长太小,又会使寻解过程进行得太慢。因此,步长设置适当非常重要。
学习率对原步长(在梯度下降法中就是梯度的长度)作调整,如果学习率lr = 0.1,那么梯度下降法中每次调整的步长就是0.1*梯度,
而在matlab神经网络工具箱里的lr,代表的是初始学习率。因为matlab工具箱为了在寻解不同阶段更智能的选择合适的步长,使用的是可变学习率,它会根据上一次解的调整对目标函数带来的效果来对学习率作调整,再根据学习率决定步长。
机制如下:
if newE2/E2 > maxE_inc %若果误差上升大于阈值
lr = lr * lr_dec; %则降低学习率
else
if newE2 < E2 %若果误差减少
lr = lr * lr_inc;%则增加学习率
end
详细的可以看《神经网络之家》nnetinfo里的《[重要]写自己的BP神经网络(traingd)》一文,里面是matlab神经网络工具箱梯度下降法的简化代码

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祝学习愉快

‘玖’ 怎么才能使bp神经网络预测的结果更准确

这个问的太哪个了吧,神经网络预测一般也就是对已有数据进行非线性拟合而已,简单的说,他只是一个拟合方法,只是与传统的拟合方法相比有一些优点。用神经网络预测也不会是一定很非常准确的。

‘拾’ 神经网络的准确率是怎么计算的

其实神经网络的准确率的标准是自己定义的。
我把你的例子赋予某种意义讲解:
1,期望输出[1 0 0 1],每个元素代表一个属性是否存在。像着4个元素分别表示:是否肺炎,是否肝炎,是否肾炎,是否胆炎,1表示是,0表示不是。

2,你的神经网络输出必定不可能全部都是输出只有0,1的输出。绝大部分是像[ 0.9968 0.0000 0.0001 0.9970]这样的输出,所以只要输出中的某个元素大于一定的值,例如0.7,我们就认为这个元素是1,即是有某种炎。否则为0,所以你的[ 0.9968 0.0000 0.0001 0.9970]可以看成是[1,0,0,1],。

3,所以一般神经网络的输出要按一定的标准定义成另一种输出(像上面说的),看调整后的输出和期望输出是否一致,一致的话算正确,不一致算错误。
4,用总量为n的检验样本对网络进行评价,输出调整后的输出,统计错误的个数,记为m。
所以检验正确率可以定义为n/m。

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