神经网络

学习非线性规律 深度神经网络

  • 在传统线性模型中,每一个模型有一些输入x 特征 每个输入都有权重w值,这些权重以线性方式组合到一起 产生输出
    如果我们想要获得非线性规律,我们可能需要向该模型再添加一个层
    这样,你可以通过良好的线性组合,将这些输入添加到第二层。
    第二层再以线性方式相结合,但我们尚未实现任何非线性规律。
  • 线性函数的组合,依然还是线性
    因此 我们需要从其他方向着手,也就是说,我们需要添加非线性函数
  • 这种常用的非线性函数可以位于任何小的隐藏式节点的输出中,其中一种常用的非线性激活函数,叫做ReLU
  • 当我们在训练这些神经网络时,很显然,我们面临的是非凸优化问题,因此可能需要初始化(??
  • 我们训练这些神经网络时所使用的方法叫做反向传播,他是梯度下降算法的变形,通过反响传播,我们能够以高效合理的方式,对非凸优化问题执行梯度下降

神经网络处理非线性问题

image.png
  • 蓝色代表一个输入特征,绿色圆圈表示各个输入的加权和(y)
    目前还只是一个线性模型,要处理非线性问题,可以增加表示中间值的隐藏层。输入的是,蓝色输入节点值的加权和,输出的是黄色节点的加权和。


    image.png

但是到目前为止,模型还是线性的,只不过多加了几层表示加权和的隐藏层,隐藏层作为下一层的输入。

  • 要对非线性问题进行建模,我们可以直接引入非线性函数,用非线性函数将每个隐藏节点像管道一样连接起来


    image.png
  • 实际上,所有数学函数都可以作为激活函数,假设𝜎表示我们的激活函数,因此,网络中节点的值由以下公式指定
    𝜎(w·x + b)

现在,我们的模型拥有了人们通常所说的“神经网络”的所有标准组件:

  • 一组节点,类似于神经元,位于层中。
  • 一组权重,表示每个神经网络层与其下方的层之间的关系。下方的层可能是另一个神经网络层,也可能是其他类型的层。
  • 一组偏差,每个节点一个偏差。
  • 一个激活函数,对层中每个节点的输出进行转换。不同的层可能拥有不同的激活函数。

同一层的转化函数相同?

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