莫烦Deep Learning笔记(python)

different layers

activation function

神经网络:梯度下降 Gradient Descent in Neural Nets
误差方程cost function
  • 误差方程 (Cost Function). 用来计算预测出来的和我们实际中的值有多大差别. 在预测数值的问题中, 我们常用平方差 (Mean Squared Error) 来代替。
  • 从图中可以看出, Cost 误差最小的时候正是这条 cost 曲线最低的地方, 梯度线为这个位置指出的一个下降方向。 简而言之, 就是找到梯度线躺平的点。
  • 神经网络中的 W 可不止一个, 如果只有一个 W, 我们就能画出之前那样的误差曲线, 如果有两个 W 也简单, 我们可以用一个3D 图来展示, 如果超过3个W,可能会出现局部误差和全局误差的问题,如下图所示。


    global minima和local minima

神经网路黑盒的粗浅理解
黑盒粗浅理解
  • 黑盒外面的输入叫做特征(features),经神经网络第一层加工后得到代表特征(feature representation)。
  • 原本的代表特征被加工, 变成了一种计算机能看懂的代表特征。所以黑盒在做的工作就是将特征加工的过程,一次次特征之间的转换, 也就是一次次的更有深度的理解。
  • 迁移学习(Transfer Learning):对于一个有分类能力的神经网络,有时候我们只需要这套神经网络的理解能力,并拿这种能力去处理其他问题。所以我们保留它的代表特征转换能力,将这个神经网络的输出层给拆掉,套上另外一个神经网络,用这种移植的方式再进行训练,让它处理不同的问题。

什么是TensorFlow
  • TensorFlow是Google开发的一款神经网络的Python外部的结构包, 也是一个采用数据流图来进行数值计算的开源软件库。TensorFlow 将编辑好的Python文件 转换成更高效的C++, 并在后端进行计算。
  • 它擅长的任务是训练深度神经网络。

TensorFlow处理结构
  • TensorFlow是采用数据流图(data flow graphs)来计算的,首先需要创建一个数据流图,然后将数据(tensor,以张量的形式)存放在数据流图中计算。
  • Tensor(张量),张量有多种:
    (1)零阶张量为纯量或标量(scalar)也就是一个数值,比如 [1];
    (2)一阶张量为向量(vector),比如一维的[1, 2, 3];
    (3)二阶张量为矩阵(matrix),比如二维的[[1, 2, 3],[4, 5, 6],[7, 8, 9]];
    (4)以此类推,还有多维的 …

激励函数(Activation Function)
激励函数例子

激励函数
  • “这里的 AF 就是指的激励函数. 激励函数拿出自己最擅长的”掰弯利器”, 套在了原函数上 用力一扭, 原来的 Wx 结果就被扭弯了”
  • 这个 AF 就是另外一个非线性函数. 比如说relu, sigmoid, tanh. 将这些掰弯利器嵌套在原有的结果之上, 强行把原有的线性结果给扭曲了. 使得输出结果 y 也有了非线性的特征.
  • 这些激励函数必须是可以微分的, 因为在 backpropagation 误差反向传递的时候, 只有这些可微分的激励函数才能把误差传递回去。
  • 神经网络层只有两三层, 对于隐藏层, 可以使用任意的激励函数, 随便掰弯是可以的, 不会有特别大的影响。 不过, 当使用特别多层的神经网络, 在掰弯的时候, 不可以随意选择利器,因为这会涉及到梯度爆炸、梯度消失的问题。
  • 在卷积神经网络Convolutional neural networks的卷积层中, 推荐的激励函数是relu。在循环神经网络中recurrent neural networks,推荐的是tanh或者是relu。

过拟合 (Overfitting)
  • 现有的分类方式他不能成功的表达除了训练数据以外的其他数据. 这就叫做过拟合。
  • 解决方法:
    (1)增加数据量


    方法1

    (2)正规化


    方法2
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