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神經(jīng)網(wǎng)絡理論
模糊控制在處理數(shù)值數(shù)據(jù)、自學習能力等方面還遠沒有達到人腦的境界。人工神經(jīng)網(wǎng)絡從另一個角度出發(fā),即從人腦的生理學和心理學著手,通過人工模擬人腦的工作機理來實現(xiàn)機器的部分智能行為。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(簡稱神經(jīng)網(wǎng)絡,Neural Network)是模擬人腦思維方式的數(shù)學模型。神經(jīng)網(wǎng)絡是在現(xiàn)代生物學研究人腦組織成果的基礎上提出的,用來模擬人類大腦神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和行為。神經(jīng)網(wǎng)絡反映了人腦功能的基本特征,如并行信息處理、學習、聯(lián)想、模式分類、記憶等。
(1)能逼近任意非線性函數(shù);
(2)信息的并行分布式處理與存儲;
(3)可以多輸入、多輸出;
(4)便于用超大規(guī)模集成電路(VISI)或光學集成電路系統(tǒng)實現(xiàn),或用現(xiàn)有的計算機技術(shù)實現(xiàn);
(5)能進行學習,以適應環(huán)境的變化。
單神經(jīng)元網(wǎng)絡
常用的神經(jīng)元非線性特性有以下幾種:
BP神經(jīng)網(wǎng)絡
誤差反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡,簡稱BP網(wǎng)絡(Back Propagation)
含一個隱含層的BP網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),圖中 i為輸入層神經(jīng)元, 為隱層神經(jīng)元, k為輸出層神經(jīng)元。
用于逼近的BP網(wǎng)絡
BP算法的學習過程由正向傳播和反向傳播組成。
在正向傳播過程中,輸入信息從輸入層經(jīng)隱層逐層處理,并傳向輸出層,每層神經(jīng)元(節(jié)點)的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的狀態(tài)。
如果在輸出層不能得到期望的輸出,則轉(zhuǎn)至反向傳播,將誤差信號(理想輸出與實際輸出之差)按聯(lián)接通路反向計算,由梯度下降法調(diào)整各層神經(jīng)元的權(quán)值,使誤差信號減小。
優(yōu)缺點
BP網(wǎng)絡的優(yōu)點為:
(1)只要有足夠多的隱層和隱層節(jié)點,可以逼近任意的非線性映射關系;
(2)BP網(wǎng)絡的學習算法屬于全局逼近算法,具有較強的泛化能力;
(3)BP網(wǎng)絡輸入輸出之間的關聯(lián)信息分布地存儲在網(wǎng)絡的連接權(quán)中,個別神經(jīng)元的損壞只對輸入輸出關系有較小的影響,因而BP網(wǎng)絡具有較好的容錯性。
BP網(wǎng)絡的主要缺點為:
(1)待尋優(yōu)的參數(shù)多,收斂速度慢;
(2)目標函數(shù)存在多個極值點,按梯度下降法進行學習,很容易陷入局部極小值;文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804014.html
(3)難以確定隱層及隱層節(jié)點的數(shù)目。目前,如何根據(jù)特定的問題來確定具體的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)尚無很好的方法,仍需根據(jù)經(jīng)驗來試湊。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-804014.html
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