隨著計算機(jī)算力的不斷增長，基于機(jī)器學(xué)習(xí)（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）的方法成為了自然語言處理以及計算機(jī)圖像識別的新范式。在自然語言處理方面，RNN、LSTM等方法能夠有效提取語言之間的前后順序和相互關(guān)系，在機(jī)器翻譯、語言生成等任務(wù)取得了非常好的效果。在圖像識別、圖像檢測等方面，CNN等方法能夠有效提取圖像之中的模式，刷新了傳統(tǒng)圖像識別方法的效果。
針對自然語言處理（NLP），最常用的是長短期記憶網(wǎng)絡(luò)，通常被稱為 LSTM，是一種特殊的 RNN，能夠?qū)W習(xí)長期依賴性。LSTM 的關(guān)鍵是細(xì)胞狀態(tài)，細(xì)胞狀態(tài)有點(diǎn)像傳送帶。它貫穿整個鏈條，只有一些次要的線性作用。信息很容易以不變的方式流過。圖示如下所示：
根據(jù)常用數(shù)據(jù)集，通過編程實現(xiàn)，這里通常使用pytorch進(jìn)行實現(xiàn)，部分代碼如下所示：
訓(xùn)練過程中，loss不斷降低，如下圖所示：
可以看出啦，與RNN相比，LSTM的loss值更低，能夠有效有效處理長序列等類型的數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用在機(jī)器翻譯，語言生成等方面的應(yīng)用。
在圖像處理方面，最常用的是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN），它受到人類視覺神經(jīng)系統(tǒng)的啟發(fā)。能夠有效的將大數(shù)據(jù)量的圖片降維成小數(shù)據(jù)量、能夠有效的保留圖片特征，符合圖片處理的原則。普通卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如下所示：
同樣編程實現(xiàn)，部分代碼如下所示：
在訓(xùn)練過程中可以得到以下結(jié)果：
可以看出，訓(xùn)練過程中，loss值不斷下降，圖像識別率不斷上升，進(jìn)一步對結(jié)果進(jìn)行可視化，可以加深對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理解。首先對卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)到的權(quán)重進(jìn)行可視化，可以得到如下圖像：
不難看出，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確識別出物體，并賦以較高的權(quán)重，以影響識別結(jié)果。目前卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于圖片分類、檢索、目標(biāo)定位檢測等領(lǐng)域。
由以上結(jié)果可以看出，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸成為了人工智能的代名詞，并在各個領(lǐng)域中取得良好的結(jié)果。
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