⑴ 人工神經網路有哪些類型
人工神經網路模型主要考慮網路連接的拓撲結構、神經元的特徵、學習規則等。目前,已有近40種神經網路模型,其中有反傳網路、感知器、自組織映射、Hopfield網路、波耳茲曼機、適應諧振理論等。根據連接的拓撲結構,神經網路模型可以分為:
(1)前向網路 網路中各個神經元接受前一級的輸入,並輸出到下一級,網路中沒有反饋,可以用一個有向無環路圖表示。這種網路實現信號從輸入空間到輸出空間的變換,它的信息處理能力來自於簡單非線性函數的多次復合。網路結構簡單,易於實現。反傳網路是一種典型的前向網路。
(2)反饋網路 網路內神經元間有反饋,可以用一個無向的完備圖表示。這種神經網路的信息處理是狀態的變換,可以用動力學系統理論處理。系統的穩定性與聯想記憶功能有密切關系。Hopfield網路、波耳茲曼機均屬於這種類型。
學習是神經網路研究的一個重要內容,它的適應性是通過學習實現的。根據環境的變化,對權值進行調整,改善系統的行為。由Hebb提出的Hebb學習規則為神經網路的學習演算法奠定了基礎。Hebb規則認為學習過程最終發生在神經元之間的突觸部位,突觸的聯系強度隨著突觸前後神經元的活動而變化。在此基礎上,人們提出了各種學習規則和演算法,以適應不同網路模型的需要。有效的學習演算法,使得神經網路能夠通過連接權值的調整,構造客觀世界的內在表示,形成具有特色的信息處理方法,信息存儲和處理體現在網路的連接中。
根據學習環境不同,神經網路的學習方式可分為監督學習和非監督學習。在監督學習中,將訓練樣本的數據加到網路輸入端,同時將相應的期望輸出與網路輸出相比較,得到誤差信號,以此控制權值連接強度的調整,經多次訓練後收斂到一個確定的權值。當樣本情況發生變化時,經學習可以修改權值以適應新的環境。使用監督學習的神經網路模型有反傳網路、感知器等。非監督學習時,事先不給定標准樣本,直接將網路置於環境之中,學習階段與工作階段成為一體。此時,學習規律的變化服從連接權值的演變方程。非監督學習最簡單的例子是Hebb學習規則。競爭學習規則是一個更復雜的非監督學習的例子,它是根據已建立的聚類進行權值調整。自組織映射、適應諧振理論網路等都是與競爭學習有關的典型模型。
研究神經網路的非線性動力學性質,主要採用動力學系統理論、非線性規劃理論和統計理論,來分析神經網路的演化過程和吸引子的性質,探索神經網路的協同行為和集體計算功能,了解神經信息處理機制。為了探討神經網路在整體性和模糊性方面處理信息的可能,混沌理論的概念和方法將會發揮作用。混沌是一個相當難以精確定義的數學概念。一般而言,「混沌」是指由確定性方程描述的動力學系統中表現出的非確定性行為,或稱之為確定的隨機性。「確定性」是因為它由內在的原因而不是外來的雜訊或干擾所產生,而「隨機性」是指其不規則的、不能預測的行為,只可能用統計的方法描述。混沌動力學系統的主要特徵是其狀態對初始條件的靈敏依賴性,混沌反映其內在的隨機性。混沌理論是指描述具有混沌行為的非線性動力學系統的基本理論、概念、方法,它把動力學系統的復雜行為理解為其自身與其在同外界進行物質、能量和信息交換過程中內在的有結構的行為,而不是外來的和偶然的行為,混沌狀態是一種定態。混沌動力學系統的定態包括:靜止、平穩量、周期性、准同期性和混沌解。混沌軌線是整體上穩定與局部不穩定相結合的結果,稱之為奇異吸引子。
⑵ BP神經網路模型是什麼
BP(Back Propagation)網路是1986年由Rumelhart和McCelland為首的科學家小組提出,是一種按誤差逆傳播演算法訓練的多層前饋網路,是目前應用最廣泛的神經網路模型之一。BP網路能學習和存貯大量的輸入-輸出模式映射關系,而無需事前揭示描述這種映射關系的數學方程。它的學習規則是使用最速下降法,通過反向傳播來不斷調整網路的權值和閾值,使網路的誤差平方和最小。BP神經網路模型拓撲結構包括輸入層(input)、隱層(hide layer)和輸出層(output layer)。
⑶ 神經網路是什麼
神經網路是一種以人腦為模型的機器學習,簡單地說就是創造一個人工神經網路,通過一種演算法允許計算機通過合並新的數據來學習。
神經網路簡單說就是通過一種演算法允許計算機通過合並新的數據來學習!
⑷ 神經網路模型的介紹
神經網路(Neural Networks,NN)是由大量的、簡單的處理單元(稱為神經元)廣泛地互相連接而形成的復雜網路系統,它反映了人腦功能的許多基本特徵,是一個高度復雜的非線性動力學習系統。神經網路具有大規模並行、分布式存儲和處理、自組織、自適應和自學能力,特別適合處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題。神經網路的發展與神經科學、數理科學、認知科學、計算機科學、人工智慧、信息科學、控制論、機器人學、微電子學、心理學、光計算、分子生物學等有關,是一門新興的邊緣交叉學科。
神經網路的基礎在於神經元。
神經元是以生物神經系統的神經細胞為基礎的生物模型。在人們對生物神經系統進行研究,以探討人工智慧的機制時,把神經元數學化,從而產生了神經元數學模型。
大量的形式相同的神經元連結在—起就組成了神經網路。神經網路是一個高度非線性動力學系統。雖然,每個神經元的結構和功能都不復雜,但是神經網路的動態行為則是十分復雜的;因此,用神經網路可以表達實際物理世界的各種現象。
神經網路模型是以神經元的數學模型為基礎來描述的。人工神經網路(ArtificialNuearlNewtokr)s,是對人類大腦系統的一階特性的一種描。簡單地講,它是一個數學模型。神經網路模型由網路拓撲.節點特點和學習規則來表示。神經網路對人們的巨大吸引力主要在下列幾點:
1.並行分布處理。
2.高度魯棒性和容錯能力。
3.分布存儲及學習能力。
4.能充分逼近復雜的非線性關系。
在控制領域的研究課題中,不確定性系統的控制問題長期以來都是控制理論研究的中心主題之一,但是這個問題一直沒有得到有效的解決。利用神經網路的學習能力,使它在對不確定性系統的控制過程中自動學習系統的特性,從而自動適應系統隨時間的特性變異,以求達到對系統的最優控制;顯然這是一種十分振奮人心的意向和方法。
人工神經網路的模型現在有數十種之多,應用較多的典型的神經網路模型包括BP神經網路、Hopfield網路、ART網路和Kohonen網路。 學習是神經網路一種最重要也最令人注目的特點。在神經網路的發展進程中,學習演算法的研究有著十分重要的地位。目前,人們所提出的神經網路模型都是和學習演算法相應的。所以,有時人們並不去祈求對模型和演算法進行嚴格的定義或區分。有的模型可以有多種演算法。而有的演算法可能可用於多種模型。在神經網路中,對外部環境提供的模式樣本進行學習訓練,並能存儲這種模式,則稱為感知器;對外部環境有適應能力,能自動提取外部環境變化特徵,則稱為認知器。神經網路在學習中,一般分為有教師和無教師學習兩種。感知器採用有教師信號進行學習,而認知器則採用無教師信號學習的。在主要神經網路如Bp網路,Hopfield網路,ART絡和Kohonen網路中;Bp網路和Hopfield網路是需要教師信號才能進行學習的;而ART網路和Khonone網路則無需教師信號就可以學習49[]。所謂教師信號,就是在神經網路學習中由外部提供的模式樣本信號。
⑸ 有哪些深度神經網路模型
目前經常使用的深度神經網路模型主要有卷積神經網路(CNN) 、遞歸神經網路(RNN)、深信度網路(DBN) 、深度自動編碼器(AutoEncoder) 和生成對抗網路(GAN) 等。
遞歸神經網路實際.上包含了兩種神經網路。一種是循環神經網路(Recurrent NeuralNetwork) ;另一種是結構遞歸神經網路(Recursive Neural Network),它使用相似的網路結構遞歸形成更加復雜的深度網路。RNN它們都可以處理有序列的問題,比如時間序列等且RNN有「記憶」能力,可以「模擬」數據間的依賴關系。卷積網路的精髓就是適合處理結構化數據。
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⑹ 注意的神經網路模型有哪些
注意還是主要?
主要的神經網路有bp,rbf,elman,hopfield等等。
⑺ 人工神經網路的網路模型
人工神經網路模型主要考慮網路連接的拓撲結構、神經元的特徵、學習規則等。目前,已有近40種神經網路模型,其中有反傳網路、感知器、自組織映射、Hopfield網路、波耳茲曼機、適應諧振理論等。根據連接的拓撲結構,神經網路模型可以分為:
網路內神經元間有反饋,可以用一個無向的完備圖表示。這種神經網路的信息處理是狀態的變換,可以用動力學系統理論處理。系統的穩定性與聯想記憶功能有密切關系。Hopfield網路、波耳茲曼機均屬於這種類型。
⑻ 神經網路演算法的三大類分別是
神經網路演算法的三大類分別是:
1、前饋神經網路:
這是實際應用中最常見的神經網路類型。第一層是輸入,最後一層是輸出。如果有多個隱藏層,我們稱之為「深度」神經網路。他們計算出一系列改變樣本相似性的變換。各層神經元的活動是前一層活動的非線性函數。
2、循環網路:
循環網路在他們的連接圖中定向了循環,這意味著你可以按照箭頭回到你開始的地方。他們可以有復雜的動態,使其很難訓練。他們更具有生物真實性。
循環網路的目的是用來處理序列數據。在傳統的神經網路模型中,是從輸入層到隱含層再到輸出層,層與層之間是全連接的,每層之間的節點是無連接的。但是這種普通的神經網路對於很多問題卻無能無力。
循環神經網路,即一個序列當前的輸出與前面的輸出也有關。具體的表現形式為網路會對前面的信息進行記憶並應用於當前輸出的計算中,即隱藏層之間的節點不再無連接而是有連接的,並且隱藏層的輸入不僅包括輸入層的輸出還包括上一時刻隱藏層的輸出。
3、對稱連接網路:
對稱連接網路有點像循環網路,但是單元之間的連接是對稱的(它們在兩個方向上權重相同)。比起循環網路,對稱連接網路更容易分析。
這個網路中有更多的限制,因為它們遵守能量函數定律。沒有隱藏單元的對稱連接網路被稱為「Hopfield 網路」。有隱藏單元的對稱連接的網路被稱為玻爾茲曼機。
(8)神經網路包括哪些網路模型擴展閱讀:
應用及發展:
心理學家和認知科學家研究神經網路的目的在於探索人腦加工、儲存和搜索信息的機制,弄清人腦功能的機理,建立人類認知過程的微結構理論。
生物學、醫學、腦科學專家試圖通過神經網路的研究推動腦科學向定量、精確和理論化體系發展,同時也寄希望於臨床醫學的新突破;信息處理和計算機科學家研究這一問題的目的在於尋求新的途徑以解決不能解決或解決起來有極大困難的大量問題,構造更加逼近人腦功能的新一代計算機。
⑼ 什麼叫神經網路模型
神經網路模型是個比較抽象的概念,你確定了一個神經網路的層數,輸入、隱含、輸出層數,輸入輸出函數,各層節點數之後,就可以說你建立了一個神經網路模型。
這里的模型,也就指框架。
⑽ 神經網路具體是什麼
神經網路由大量的神經元相互連接而成。每個神經元接受線性組合的輸入後,最開始只是簡單的線性加權,後來給每個神經元加上了非線性的激活函數,從而進行非線性變換後輸出。每兩個神經元之間的連接代表加權值,稱之為權重(weight)。不同的權重和激活函數,則會導致神經網路不同的輸出。 舉個手寫識別的例子,給定一個未知數字,讓神經網路識別是什麼數字。此時的神經網路的輸入由一組被輸入圖像的像素所激活的輸入神經元所定義。在通過非線性激活函數進行非線性變換後,神經元被激活然後被傳遞到其他神經元。重復這一過程,直到最後一個輸出神經元被激活。從而識別當前數字是什麼字。 神經網路的每個神經元如下
基本wx + b的形式,其中 x1、x2表示輸入向量 w1、w2為權重,幾個輸入則意味著有幾個權重,即每個輸入都被賦予一個權重 b為偏置bias g(z) 為激活函數 a 為輸出 如果只是上面這樣一說,估計以前沒接觸過的十有八九又必定迷糊了。事實上,上述簡單模型可以追溯到20世紀50/60年代的感知器,可以把感知器理解為一個根據不同因素、以及各個因素的重要性程度而做決策的模型。 舉個例子,這周末北京有一草莓音樂節,那去不去呢?決定你是否去有二個因素,這二個因素可以對應二個輸入,分別用x1、x2表示。此外,這二個因素對做決策的影響程度不一樣,各自的影響程度用權重w1、w2表示。一般來說,音樂節的演唱嘉賓會非常影響你去不去,唱得好的前提下 即便沒人陪同都可忍受,但如果唱得不好還不如你上台唱呢。所以,我們可以如下表示: x1:是否有喜歡的演唱嘉賓。x1 = 1 你喜歡這些嘉賓,x1 = 0 你不喜歡這些嘉賓。嘉賓因素的權重w1 = 7 x2:是否有人陪你同去。x2 = 1 有人陪你同去,x2 = 0 沒人陪你同去。是否有人陪同的權重w2 = 3。 這樣,咱們的決策模型便建立起來了:g(z) = g(w1x1 + w2x2 + b ),g表示激活函數,這里的b可以理解成 為更好達到目標而做調整的偏置項。 一開始為了簡單,人們把激活函數定義成一個線性函數,即對於結果做一個線性變化,比如一個簡單的線性激活函數是g(z) = z,輸出都是輸入的線性變換。後來實際應用中發現,線性激活函數太過局限,於是引入了非線性激活函數。