❶ BP神經網路的原理的BP什麼意思
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在本教程中,您將學習如何在R語言中創建神經網路模型。
神經網路(或人工神經網路)具有通過樣本進行學習的能力。人工神經網路是一種受生物神經元系統啟發的信息處理模型。它由大量高度互連的處理元件(稱為神經元)組成,以解決問題。它遵循非線性路徑,並在整個節點中並行處理信息。神經網路是一個復雜的自適應系統。自適應意味著它可以通過調整輸入權重來更改其內部結構。
該神經網路旨在解決人類容易遇到的問題和機器難以解決的問題,例如識別貓和狗的圖片,識別編號的圖片。這些問題通常稱為模式識別。它的應用范圍從光學字元識別到目標檢測。
本教程將涵蓋以下主題:
神經網路概論
正向傳播和反向傳播
激活函數
R中神經網路的實現
案例
利弊
結論
神經網路概論
神經網路是受人腦啟發執行特定任務的演算法。它是一組連接的輸入/輸出單元,其中每個連接都具有與之關聯的權重。在學習階段,網路通過調整權重進行學習,來預測給定輸入的正確類別標簽。
人腦由數十億個處理信息的神經細胞組成。每個神經細胞都認為是一個簡單的處理系統。被稱為生物神經網路的神經元通過電信號傳輸信息。這種並行的交互系統使大腦能夠思考和處理信息。一個神經元的樹突接收來自另一個神經元的輸入信號,並根據這些輸入將輸出響應到某個其他神經元的軸突。
創建測試數據集
創建測試數據集:專業知識得分和溝通技能得分
預測測試集的結果
使用計算函數預測測試數據的概率得分。
現在,將概率轉換為二進制類。
預測結果為1,0和1。
利弊
神經網路更靈活,可以用於回歸和分類問題。神經網路非常適合具有大量輸入(例如圖像)的非線性數據集,可以使用任意數量的輸入和層,可以並行執行工作。
還有更多可供選擇的演算法,例如SVM,決策樹和回歸演算法,這些演算法簡單,快速,易於訓練並提供更好的性能。神經網路更多的是黑盒子,需要更多的開發時間和更多的計算能力。與其他機器學習演算法相比,神經網路需要更多的數據。NN僅可用於數字輸入和非缺失值數據集。一位著名的神經網路研究人員說:「神經網路是解決任何問題的第二好的方法。最好的方法是真正理解問題。」
神經網路的用途
神經網路的特性提供了許多應用方面,例如:
模式識別:神經網路非常適合模式識別問題,例如面部識別,物體檢測,指紋識別等。
異常檢測:神經網路擅長異常檢測,它們可以輕松檢測出不適合常規模式的異常模式。
時間序列預測:神經網路可用於預測時間序列問題,例如股票價格,天氣預報。
自然語言處理:神經網路在自然語言處理任務中提供了廣泛的應用,例如文本分類,命名實體識別(NER),詞性標記,語音識別和拼寫檢查。
最受歡迎的見解
1.r語言用神經網路改進nelson-siegel模型擬合收益率曲線分析
2.r語言實現擬合神經網路預測和結果可視化
3.python用遺傳演算法-神經網路-模糊邏輯控制演算法對樂透分析
4.用於nlp的python:使用keras的多標簽文本lstm神經網路分類
5.用r語言實現神經網路預測股票實例
6.R語言基於Keras的小數據集深度學習圖像分類
7.用於NLP的seq2seq模型實例用Keras實現神經機器翻譯
8.python中基於網格搜索演算法優化的深度學習模型分析糖
9.matlab使用貝葉斯優化的深度學習
❷ BP人工神經網路
人工神經網路(artificialneuralnetwork,ANN)指由大量與自然神經系統相類似的神經元聯結而成的網路,是用工程技術手段模擬生物網路結構特徵和功能特徵的一類人工系統。神經網路不但具有處理數值數據的一般計算能力,而且還具有處理知識的思維、學習、記憶能力,它採用類似於「黑箱」的方法,通過學習和記憶,找出輸入、輸出變數之間的非線性關系(映射),在執行問題和求解時,將所獲取的數據輸入到已經訓練好的網路,依據網路學到的知識進行網路推理,得出合理的答案與結果。
岩土工程中的許多問題是非線性問題,變數之間的關系十分復雜,很難用確切的數學、力學模型來描述。工程現場實測數據的代表性與測點的位置、范圍和手段有關,有時很難滿足傳統統計方法所要求的統計條件和規律,加之岩土工程信息的復雜性和不確定性,因而運用神經網路方法實現岩土工程問題的求解是合適的。
BP神經網路模型是誤差反向傳播(BackPagation)網路模型的簡稱。它由輸入層、隱含層和輸出層組成。網路的學習過程就是對網路各層節點間連接權逐步修改的過程,這一過程由兩部分組成:正向傳播和反向傳播。正向傳播是輸入模式從輸入層經隱含層處理傳向輸出層;反向傳播是均方誤差信息從輸出層向輸入層傳播,將誤差信號沿原來的連接通路返回,通過修改各層神經元的權值,使得誤差信號最小。
BP神經網路模型在建立及應用過程中,主要存在的不足和建議有以下四個方面:
(1)對於神經網路,數據愈多,網路的訓練效果愈佳,也更能反映實際。但在實際操作中,由於條件的限制很難選取大量的樣本值進行訓練,樣本數量偏少。
(2)BP網路模型其計算速度較慢、無法表達預測量與其相關參數之間親疏關系。
(3)以定量數據為基礎建立模型,若能收集到充分資料,以定性指標(如基坑降水方式、基坑支護模式、施工工況等)和一些易獲取的定量指標作為輸入層,以評價等級作為輸出層,這樣建立的BP網路模型將更准確全面。
(4)BP人工神經網路系統具有非線性、智能的特點。較好地考慮了定性描述和定量計算、精確邏輯分析和非確定性推理等方面,但由於樣本不同,影響要素的權重不同,以及在根據先驗知識和前人的經驗總結對定性參數進行量化處理,必然會影響評價的客觀性和准確性。因此,在實際評價中只有根據不同的基坑施工工況、不同的周邊環境條件,應不同用戶的需求,選擇不同的分析指標,才能滿足復雜工況條件下地質環境評價的要求,取得較好的應用效果。
❸ 正向傳播反向傳播是什麼
題主問的應該是神經網路中的問題。
正向傳播是指數據從X傳入到神經網路,經過各個隱藏層得到最終損失的過程。
反向傳播主要是針對神經網路優化的過程中進行,在L端計算總的損失函數,然後根據梯度遞減公式,逐層的向前反饋,形成反向傳播機制,可以優化參數
❹ 神經網路正向傳播,沒有反向傳播,學習樣本過多,是不是又慢又卡
神經網路反向傳播訓練函數:traingdm traingda trainoss trainrb traincgf traincgb、traingdx、trainlm等反向傳播權/閾值學習函數有learngdm、learncon、learngd、learnh、learnhd、learnis、learnos、learnp、learnk、learnpn、learnsom、learnwh等
❺ 神經網路的一道題目
直接按照BP演算法的公式,逐個調整權值即可。樣本是(1,1),這是輸入樣本,輸出為0,根據輸出層的傳遞函數,要求輸出層的輸入小於等於0,不妨就設為0。利用輸入輸出樣本進行一輪訓練。
附上BP演算法的流程:
1)正向傳播:輸入樣本->輸入層->各隱層(處理)->輸出層
注1:若輸出層實際輸出與期望輸出(教師信號)不符,則轉入2)(誤差反向傳播過程)
2)誤差反向傳播:輸出誤差(某種形式)->隱層(逐層)->輸入層
其主要目的是通過將輸出誤差反傳,將誤差分攤給各層所有單元,從而獲得各層單元的誤差信號,進而修正各單元的權值(其過程,是一個權值調整的過程)。
❻ 正向傳播的神經網路是什麼原理,沒有反向傳播,只有正向而已!是啥原理!
沒有BP過程,就是參數不會被反向更新?參數初始化個啥最終結果就是啥,那這個網路能用來幹嘛
❼ 什麼是BP神經網路
BP演算法的基本思想是:學習過程由信號正向傳播與誤差的反向回傳兩個部分組成;正向傳播時,輸入樣本從輸入層傳入,經各隱層依次逐層處理,傳向輸出層,若輸出層輸出與期望不符,則將誤差作為調整信號逐層反向回傳,對神經元之間的連接權矩陣做出處理,使誤差減小。經反復學習,最終使誤差減小到可接受的范圍。具體步驟如下:
1、從訓練集中取出某一樣本,把信息輸入網路中。
2、通過各節點間的連接情況正向逐層處理後,得到神經網路的實際輸出。
3、計算網路實際輸出與期望輸出的誤差。
4、將誤差逐層反向回傳至之前各層,並按一定原則將誤差信號載入到連接權值上,使整個神經網路的連接權值向誤差減小的方向轉化。
5、対訓練集中每一個輸入—輸出樣本對重復以上步驟,直到整個訓練樣本集的誤差減小到符合要求為止。
❽ 神經網路中的前向指的是什麼反向指的是什麼
指的是前向傳播和反向傳播,前向傳播根據輸入值和神經網路的權值,並傳到最後一層計算輸出值。反向傳播是根據真實值和輸出值之間的誤差函數對各參數進行求梯度,並作用優化方法來反向逐層更新參數。
❾ 神經網路中的前向和後向演算法
神經網路中的前向和後向演算法
看了一段時間的深度網路模型,也在tf和theano上都跑了一些模型,但是感覺沒有潛下去,對很多東西的理解都只停留在「這個是干什麼的」層次上面。昨天在和小老師一起看一篇文章的時候,就被問到RNN裡面的後向傳播演算法具體是怎麼推。當時心裡覺得BP演算法其實很熟悉啊,然後在推導的過程中就一臉懵逼了。於是又去網上翻了翻相關內容,自己走了一遍,准備做個筆記,算是個交代。
准備一個神經網路模型,比如:
其中,[i1,i2]
代表輸入層的兩個結點,[h1,h2]代表隱藏層的兩個結點,[o1,o2]為輸出。[b1,b2]
為偏置項。連接每個結點之間的邊已經在圖中標出。
來了解一下前向演算法:
前向演算法的作用是計算輸入層結點對隱藏層結點的影響,也就是說,把網路正向的走一遍:輸入層—->隱藏層—->輸出層
計算每個結點對其下一層結點的影響。
?? 例如,我們要算結點h1
的值,那麼就是:
是一個簡單的加權求和。這里稍微說一下,偏置項和權重項的作用是類似的,不同之處在於權重項一般以乘法的形式體現,而偏置項以加法的形式體現。
??而在計算結點o1時,結點h1的輸出不能簡單的使用neth1的結果,必須要計算激活函數,激活函數,不是說要去激活什麼,而是要指「激活的神經元的特徵」通過函數保留並映射出來。以sigmoid函數為例,h1的輸出:
於是
最後o1的輸出結果,也就是整個網路的一個輸出值是:
按照上面的步驟計算出out02,則[outo1,outo2]就是整個網路第一次前向運算之後得到的結果。
後向演算法:
??在實際情況中,因為是隨機給定的權值,很大的可能(幾乎是100%)得到的輸出與實際結果之間的偏差非常的大,這個時候我們就需要比較我們的輸出和實際結果之間的差異,將這個殘差返回給整個網路,調整網路中的權重關系。這也是為什麼我們在神經網路中需要後向傳播的原因。其主要計算步驟如下:
1. 計算總誤差
2. 隱藏層的權值更新
在要更新每個邊的權重之前,必須要知道這條邊對最後輸出結果的影響,可以用整體誤差對w5求偏導求出:
具體計算的時候,可以採用鏈式法則展開:
在計算的時候一定要注意每個式子裡面哪些自變數是什麼,求導千萬不要求錯了。
??需要講出來的一個地方是,在計算w1的權重時,Etotal中的兩部分都需要對它進行求導,因為這條邊在前向傳播中對兩個殘差都有影響
3. 更新權重 這一步裡面就沒什麼東西了,直接根據學習率來更新權重:
至此,一次正向+反向傳播過程就到此為止,接下來只需要進行迭代,不斷調整邊的權重,修正網路的輸出和實際結果之間的偏差(也就是training整個網路)。