觀眾老爺好!這期繼續(xù)講人工智能相關(guān)的知識(shí)!觀眾老爺請拿出喜歡的零食和飲料,放松心情隨小編一起走進(jìn)智能化信息時(shí)代!
觀眾老爺是否還記得第一期的問題:我們?nèi)祟愂侨绾螌W(xué)習(xí)的?我們?nèi)绾卫斫庵R(shí)的?同樣信息在我們大腦中如何處理的?我們的文字和語言有什么規(guī)律?我們看到的物體如何判斷的?我們對事物的關(guān)系如何理解的?我們的世界是什么樣子的?為什么可以用模型去擬合呢?那計(jì)算機(jī)又是如何進(jìn)行學(xué)習(xí)的呢?同樣計(jì)算機(jī)可不可以模擬世界?
觀眾老爺這期講機(jī)器學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,本來小編想先介紹基于我們?nèi)祟愔R(shí)和規(guī)則的機(jī)器學(xué)習(xí)的,但想著打鐵要趁熱,上期我們將人類的視覺系統(tǒng)進(jìn)行了建模,今天咱們了解一下機(jī)器學(xué)習(xí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,這樣能比對出機(jī)器與人的差異,也能深入理解人工智能算法具體的實(shí)現(xiàn)和原理。
神經(jīng)細(xì)胞感知器
感知器相信很多觀眾老爺應(yīng)該都了解,其實(shí)感知器就是視錐體、感受神經(jīng)、聽覺神經(jīng)等接受外界信息的神經(jīng)細(xì)胞,單獨(dú)一個(gè)感知器非常簡單就是幾個(gè)輸入和一個(gè)輸出,在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)部有個(gè)閥值開關(guān)和興奮狀態(tài)的觸發(fā)條件,只要達(dá)到神經(jīng)興奮要求,就會(huì)有輸出信息,輸出到與之相連的下一層神經(jīng)細(xì)胞,當(dāng)然人工神經(jīng)算法與我們?nèi)祟惖挠袇^(qū)別,但原理卻是近似的。
x1,x2,……,xn是感知信息輸入,w1,w2,……,wn是權(quán)重值,y是輸出,累加符號(hào)這里就不去編輯了,word中這個(gè)公式符號(hào)不好編輯,用數(shù)學(xué)公式表述:
x=x1*w1+x2*w2+……+xn*wn
y={若x大于等于θ,則y=1;若x小于θ,則y=-1}
小編說一下對上述公式的理解:{x1,x2,……,xn}與{w1,w2,……,wn}可以看做兩個(gè)多維向量,兩個(gè)向量的點(diǎn)積,有著降維計(jì)算向量投影大小和向量角度關(guān)系,而x則是投影大小的值。具體請觀眾老爺觀看《 計(jì)算機(jī)如何顯示圖像的?》第七期的內(nèi)容,里面有向量相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。
y是經(jīng)過細(xì)胞內(nèi)部的激活函數(shù)判定后進(jìn)行輸出,θ閥值控制這細(xì)胞內(nèi)部的工作機(jī)制,當(dāng)達(dá)到輸出條件,激活函數(shù)就會(huì)輸出,當(dāng)然這里的y判定輸出其實(shí)有幾種計(jì)算方式,上面用的是sign函數(shù)做實(shí)例y=sign(x-θ),激活函數(shù)有很多種,這里不一一列舉觀眾老爺可以去網(wǎng)上查閱資料。y的輸出取決于我們想得到的結(jié)果,如果y輸出不是我們想得到結(jié)果也就是期望結(jié)果,可以進(jìn)行權(quán)重閥值調(diào)整,相關(guān)細(xì)節(jié)后面章節(jié)介紹。
權(quán)重和閥值初始化
權(quán)重和閥值初始化,常用的做法是進(jìn)行隨機(jī)賦值,為什么進(jìn)行隨機(jī)處理呢?這里說一下小編的看法,我們?nèi)祟愒诔錾畷r(shí),對事物的理解是空白的,在我們認(rèn)知事物時(shí),我們的神經(jīng)細(xì)胞會(huì)記錄一些與之相關(guān)的特征或者信號(hào),當(dāng)下一次看到相似的物品時(shí)就會(huì)激活神經(jīng)信號(hào)相應(yīng)的記憶細(xì)胞,并進(jìn)行聯(lián)想,比對判斷這個(gè)物體是否是認(rèn)識(shí)的物體。這里舉個(gè)例子,小編沒有學(xué)過俄語,有天有個(gè)朋友介紹一位俄國朋友,這位俄國朋友不會(huì)漢語,也不會(huì)英語。他說俄語小編沒有辦法進(jìn)行反饋的,為什么呢?小編對俄語沒有相應(yīng)的記憶來進(jìn)行記錄辨別、認(rèn)知、反饋啊。小編的大腦是處于空白的,所有的記憶細(xì)胞處于不激活狀態(tài),所有的權(quán)重是0達(dá)不到激活的閥值,這些信息雖然被聽覺神經(jīng)進(jìn)行了傳遞,但小編大腦里是沒有概念的,也就是沒有神經(jīng)回路來進(jìn)行記憶提取,沒有記憶就沒辦法提取信息,也沒辦法認(rèn)知識(shí)別。如果這時(shí)候我的朋友進(jìn)行翻譯,將其翻譯成漢語,那我就能根據(jù)我朋友的話進(jìn)行聽覺信息的接收,到激活相應(yīng)的話語中字和詞相關(guān)的神經(jīng)元,并進(jìn)行記憶比對,然后根據(jù)相應(yīng)的話語進(jìn)行事物的聯(lián)想,也就是與之相關(guān)的權(quán)重和輸入達(dá)到閥值要求并激活了小編大腦內(nèi)與之相關(guān)事物的記憶細(xì)胞,也就是相關(guān)事物的神經(jīng)回路。
那我們?nèi)绻寵C(jī)器學(xué)習(xí)的話就要進(jìn)行一次權(quán)重和閥值進(jìn)行賦值,不然機(jī)器是沒有辦法進(jìn)行輸出的。而且我們?yōu)榱俗屚皇挛铮煌瑯颖镜玫狡谕敵鼍托枰M(jìn)行權(quán)重和閥值的調(diào)整。
閥值的意義在多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中有著形成神經(jīng)回路的意義,閥值也有劃分界限的意義。不過小編認(rèn)為閥值是識(shí)別物體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),擬合度與閥值有著很大關(guān)系。
觀眾老爺這期就到這里了!小編會(huì)不定期更新!還有觀眾老爺最好將小編的文章都看一遍,小編的文章是編程以及人工智能的知識(shí)講解,過段時(shí)間可能還會(huì)寫量子計(jì)算機(jī)相關(guān)的內(nèi)容。小編現(xiàn)在不會(huì)去涉及具體的編程語言,希望觀眾老爺諒解,記得關(guān)注我哦!
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