机器学习——西瓜书(05)

一 、神经元模型

神经元接收到来自n个其他神经元传递过来的输入信号, 这些输入信号通过带权重的连接进行传递, 神经元接收到的总输入值将与神经元的阈值进行比较,然后通过“ 激活函数”(activation function) 处理以产生神经元的输出。典型的激活函数是阶跃函数,但是其具有不连续、不光滑等不好的性质,因此实际常用Sigmoid函数进行替代。

来源:周志华《机器学习》p98

二、感知机与多层网络

感知机(Perceptron)由两层神经元组成, 输入层接收外界输入信号后传递给输出层, 输出层是 M-P 神经元, 亦称 “ 阈值逻辑单元”(threshold logic unit)。

周志华《机器学习》p99

更一般地,给定训练数据集, 权重w_{i} (i = 1,2,...,n) 以及阈值 \theta 可通过学习得到。阈值\theta 可看作一个固定输入为-1.0 的“哑结点” (dummy node)所对应的连接权重w_{n+i} 。可以用对于逻辑与、或、非运算的实现来理解这个问题。

感知机无法解决线性可分问题,所以需要考虑使用多层功能神经元。这种结构中,输出层与输入层之间有一层神经元,被称为隐层或隐含层(hidden layer),隐含层和输出层神经元都是拥有激活函数的功能神经元。

常见的神经网络是形如图 5.6 所示的层级结构,每层神经元与下一层神经元全互连,神经元之间不存在同层连接, 也不存在跨层连接. 这样的神经网络结构通常称为 “多层前馈神经网络”(multi-layer feedforward neural networks)。其中输入层神经元接收外界输入, 隐层与输出层神经元对信号进行加工,最终结果由输出层输出。

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