Ⅰ 前向神经是什么类型的神经网络
神经网络有前馈神经网络和销脊缓反馈神经网络,前向神经网络也就是前馈神经网络。
前馈型网络
各神经元接收前一层的输入,并输出给下一层,没有反馈。节点分为两类,即输入节点和计算节点野颂,每一个计算节亏模点可有多个输入,但只有一个输出,通常前馈型网络可分为不同的层,第i层的输入只与第i-1层的输出相连,输入与输出节点与外界相连,而其他中间层则称为隐层。
反馈型网络
所有节点都是计算节点,同时可接收输入,并向外界输出。
常见的前馈神经网络有BP网络,RBF网络等.
Ⅱ 神经网络简述
机器学习中谈论的神经网络是指“神经网络学习”,或者说,是机器学习和神经网络这两个学科领域的交叉部分[1]。
在这里,神经网络更多的是指计算机科学家模拟人类大脑结构和智能行为,发明的一类算法的统称。
神经网络是众多优秀仿生算法中的一种,读书时曾接触过蚁群优化算法,曾惊讶于其强大之处,但神经网络的强大,显然蚁群优化还不能望其项背。
A、起源与第一次高潮。有人认为,神经网络的最早讨论,源于现代计算机科学的先驱——阿兰.图灵在1948年的论文中描述的“B型组织机器”[2]。二十世纪50年代出现了以感知机、Adaling为代表的一系列成功,这是神经网络发展的第一个高潮[1]。
B、第一次低谷。1969年,马文.明斯基出版《感知机》一书,书中论断直接将神经网络打入冷宫,导致神经网络十多年的“冰河期”。值得一提的是,在这期间的1974年,哈佛大学Paul Webos发明BP算法,但当时未受到应有的重视[1]。
C、第二次高潮。1983年,加州理工学院的物理学家John Hopfield利用神经网络,在旅行商问题上获得当时最好结果,引起轰动;Rumelhart等人重新发明了BP算法,BP算法迅速走红,掀起神经网络第二次高潮[1]。
D、第二次低谷。二十世纪90年代中期,统计学习理论和支持向量机兴起,较之于这些算法,神经网络的理论基础不清晰等缺点更加凸显,神经网络研究进入第二次低谷[1]。
E、深度学习的崛起。2010年前后,随着计算能力的提升和大数据的涌现,以神经网络为基础的“深度学习”崛起,科技巨头公司谷歌、Facebook、网络投入巨资研发,神经网络迎来第三次高潮[1]。2016年3月9日至15日,Google人工智能程序AlphaGo对阵韩国围棋世界冠军李世乭,以4:1大比分获胜,比众多专家预言早了十年。这次比赛,迅速在全世界经济、科研、计算机产业各领域掀起人工智能和深度学习的热烈讨论。
F、展望。从几个方面讨论一下。
1)、近期在Google AlphaGo掀起的热潮中,民众的热情与期待最大,甚至有少许恐慌情绪;计算机产业和互联网产业热情也非常巨大,对未来充满期待,各大巨头公司对其投入大量资源;学术界的反应倒是比较冷静的。学术界的冷静,是因为神经网络和深度神经网络的理论基础还没有出现长足的进步,其缺点还没有根本改善。这也从另一个角度说明了深度神经网络理论进步的空间很大。
2)、"当代神经网络是基于我们上世纪六十年代掌握的脑知识。"关于人类大脑的科学与知识正在爆炸式增长。[3]世界上很多学术团队正在基于大脑机制新的认知建立新的模型[3]。我个人对此报乐观态度,从以往的仿生算法来看,经过亿万年进化的自然界对科技发展的促进从来没有停止过。
3)、还说AlphaGo,它并不是理论和算法的突破,而是基于已有算法的工程精品。AlhphaGo的工作,为深度学习的应用提供了非常广阔的想象空间。分布式技术提供了巨大而廉价的计算能力,巨量数据的积累提供了丰富的训练样本,深度学习开始腾飞,这才刚刚开始。
一直沿用至今的,是McChlloch和Pitts在1943年依据脑神经信号传输结构抽象出的简单模型,所以也被称作”M-P神经元模型“。
其中,
f函数像一般形如下图的函数,既考虑阶跃性,又考虑光滑可导性。
实际常用如下公式,因形如S,故被称作sigmoid函数。
把很多个这样的神经元按一定层次连接起来,就得到了神经网络。
两层神经元组成,输入层接收外界输入信号,输出层是M-P神经元(只有输出层是)。
感知机的数学模型和单个M-P神经元的数学模型是一样的,如因为输入层只需接收输入信号,不是M-P神经元。
感知机只有输出层神经元是B-P神经元,学习能力非常有限。对于现行可分问题,可以证明学习过程一定会收敛。而对于非线性问题,感知机是无能为力的。
BP神经网络全称叫作误差逆传播(Error Propagation)神经网络,一般是指基于误差逆传播算法的多层前馈神经网络。这里为了不占篇幅,BP神经网络将起篇另述。
BP算法是迄今最为成功的神经网络学习算法,也是最有代表性的神经网络学习算法。BP算法不仅用于多层前馈神经网络,还用于其他类型神经网络的训练。
RBF网络全程径向基函数(Radial Basis Function)网络,是一种单隐层前馈神经网络,其与BP网络最大的不同是采用径向基函数作为隐层神经元激活函数。
卷积神经网络(Convolutional neural networks,简称CNNs)是一种深度学习的前馈神经网络,在大型图片处理中取得巨大成功。卷积神经网络将起篇另述。
循环神经网络(Recurrent Neural Networks,RNNs)与传统的FNNs不同,RNNs引入定向循环,能够处理那些输入之间前后关联的问题。RNNs已经在众多自然语言处理(Natural Language Processing, NLP)中取得了巨大成功以及广泛应用[5]。RNNs将起篇另述。[5]
[1]、《机器学习》,周志华着
[2]、《模式识别(第二版)》,Richard O.Duda等着,李宏东等译
[3]、《揭秘IARPA项目:解码大脑算法或将彻底改变机器学习》,Emily Singerz着,机器之心编译出品
[4]、图片来源于互联网
[5]、 循环神经网络(RNN, Recurrent Neural Networks)介绍
Ⅲ 神经网络可以按什么分类
1、按照网络拓朴结构分类网络的拓朴结构,即神经元之间的连接方式。按此划分,可将神经网络结构分为两大类:层次型结构和互联型结构。层次型结构的神经网络将神经元按功能和顺序的不同分肆含为输出层、中间层(隐层)、输出层。输出层各神经元负责接收来自外界的输入信息,并传给中间嫌棚各隐层神经元;隐层是神经网络的内部信息处理层,负责信息变换。根据需要可设计为一层或多层;最后一个隐层将信息传递给输出层神经元经进一步处理后向外界输出信息处理结果。
而互连型网络结构中,任意两个节点之间都可能存在连接路径,因此可以根据网络中节点的连接程度将互连型网络细分为三种情况:全互连型、局部互连型和稀疏连接型
2、按照网络信息流向分类
从神经网络内部信息传递方向来看,可以分为裂者笑两种类型:前馈型网络和反馈型网络。
单纯前馈网络的结构与分层网络结构相同,前馈是因网络信息处理的方向是从输入层到各隐层再到输出层逐层进行而得名的.。前馈型网络中前一层的输出是下一层的输入,信息的处理具有逐层传递进行的方向性,一般不存在反馈环路。因此这类网络很容易串联起来建立多层前馈网络。
反馈型网络的结构与单层全互连结构网络相同。在反馈型网络中的所有节点都具有信息处理功能,而且每个节点既可以从外界接受输入,同时又可以向外界输出。
Ⅳ 神经网络模型-27种神经网络模型们的简介
【1】Perceptron(P) 感知机
【1】感知机
感知机是我们知道的最简单和最古老的神经元模型,它接收一些输入,然后把它们加总,通过激活函数并传递到输出层。
【2】Feed Forward(FF)前馈神经网络
【2】前馈神经网络
前馈神经网络(FF),这也是一个很古老的方法——这种方法起源于50年代。它的工作原理通常遵循以下规则:
1.所有节点都完全连接
2.激活从输入层流向输出,无回环
3.输入和输出之间有一层(隐含层)
在大多数情况下,这种类型的网络使用反向传播方法进行训练。
【3】Radial Basis Network(RBF) RBF神经网络
【3】RBF神经网络
RBF 神经网络实际上是 激活函数是径向基函数 而非逻辑函数的FF前馈神经网络(FF)。两者之间有什么区别呢?
逻辑函数--- 将某个任意值映射到[0 ,... 1]范围内来,回答“是或否”问题。适用于分类决策系统,但不适用于连续变量。
相反, 径向基函数--- 能显示“我们距离目标有多远”。 这完美适用于函数逼近和机器控制(例如作为PID控制器的替代)。
简而言之,RBF神经网络其实就是, 具有不同激活函数和应用方向的前馈网络 。
【4】Deep Feed Forword(DFF)深度前馈神经网络
【4】DFF深度前馈神经网络
DFF深度前馈神经网络在90年代初期开启了深度学习的潘多拉盒子。 这些依然是前馈神经网络,但有不止一个隐含层 。那么,它到底有什么特殊性?
在训练传统的前馈神经网络时,我们只向上一层传递了少量的误差信息。由于堆叠更多的层次导致训练时间的指数增长,使得深度前馈神经网络非常不实用。 直到00年代初,我们开发了一系列有效的训练深度前馈神经网络的方法; 现在它们构成了现代机器学习系统的核心 ,能实现前馈神经网络的功能,但效果远高于此。
【5】Recurrent Neural Network(RNN) 递归神经网络
【5】RNN递归神经网络
RNN递归神经网络引入不同类型的神经元——递归神经元。这种类型的第一个网络被称为约旦网络(Jordan Network),在网络中每个隐含神经元会收到它自己的在固定延迟(一次或多次迭代)后的输出。除此之外,它与普通的模糊神经网络非常相似。
当然,它有许多变化 — 如传递状态到输入节点,可变延迟等,但主要思想保持不变。这种类型的神经网络主要被使用在上下文很重要的时候——即过去的迭代结果和样本产生的决策会对当前产生影响。最常见的上下文的例子是文本——一个单词只能在前面的单词或句子的上下文中进行分析。
【6】Long/Short Term Memory (LSTM) 长短时记忆网络
【6】LSTM长短时记忆网络
LSTM长短时记忆网络引入了一个存储单元,一个特殊的单元,当数据有时间间隔(或滞后)时可以处理数据。递归神经网络可以通过“记住”前十个词来处理文本,LSTM长短时记忆网络可以通过“记住”许多帧之前发生的事情处理视频帧。 LSTM网络也广泛用于写作和语音识别。
存储单元实际上由一些元素组成,称为门,它们是递归性的,并控制信息如何被记住和遗忘。
【7】Gated Recurrent Unit (GRU)
【7】GRU是具有不同门的LSTM
GRU是具有不同门的LSTM。
听起来很简单,但缺少输出门可以更容易基于具体输入重复多次相同的输出,目前此模型在声音(音乐)和语音合成中使用得最多。
实际上的组合虽然有点不同:但是所有的LSTM门都被组合成所谓的更新门(Update Gate),并且复位门(Reset Gate)与输入密切相关。
它们比LSTM消耗资源少,但几乎有相同的效果。
【8】Auto Encoder (AE) 自动编码器
【8】AE自动编码器
Autoencoders自动编码器用于分类,聚类和特征压缩。
当您训练前馈(FF)神经网络进行分类时,您主要必须在Y类别中提供X个示例,并且期望Y个输出单元格中的一个被激活。 这被称为“监督学习”。
另一方面,自动编码器可以在没有监督的情况下进行训练。它们的结构 - 当隐藏单元数量小于输入单元数量(并且输出单元数量等于输入单元数)时,并且当自动编码器被训练时输出尽可能接近输入的方式,强制自动编码器泛化数据并搜索常见模式。
【9】Variational AE (VAE) 变分自编码器
【9】VAE变分自编码器
变分自编码器,与一般自编码器相比,它压缩的是概率,而不是特征。
尽管如此简单的改变,但是一般自编码器只能回答当“我们如何归纳数据?”的问题时,变分自编码器回答了“两件事情之间的联系有多强大?我们应该在两件事情之间分配误差还是它们完全独立的?”的问题。
【10】Denoising AE (DAE) 降噪自动编码器
【10】DAE降噪自动编码器
虽然自动编码器很酷,但它们有时找不到最鲁棒的特征,而只是适应输入数据(实际上是过拟合的一个例子)。
降噪自动编码器(DAE)在输入单元上增加了一些噪声 - 通过随机位来改变数据,随机切换输入中的位,等等。通过这样做,一个强制降噪自动编码器从一个有点嘈杂的输入重构输出,使其更加通用,强制选择更常见的特征。
【11】Sparse AE (SAE) 稀疏自编码器
【11】SAE稀疏自编码器
稀疏自编码器(SAE)是另外一个有时候可以抽离出数据中一些隐藏分组样试的自动编码的形式。结构和AE是一样的,但隐藏单元的数量大于输入或输出单元的数量。
【12】Markov Chain (MC) 马尔科夫链
【12】Markov Chain (MC) 马尔科夫链
马尔可夫链(Markov Chain, MC)是一个比较老的图表概念了,它的每一个端点都存在一种可能性。过去,我们用它来搭建像“在单词hello之后有0.0053%的概率会出现dear,有0.03551%的概率出现you”这样的文本结构。
这些马尔科夫链并不是典型的神经网络,它可以被用作基于概率的分类(像贝叶斯过滤),用于聚类(对某些类别而言),也被用作有限状态机。
【13】Hopfield Network (HN) 霍普菲尔网络
【13】HN霍普菲尔网络
霍普菲尔网络(HN)对一套有限的样本进行训练,所以它们用相同的样本对已知样本作出反应。
在训练前,每一个样本都作为输入样本,在训练之中作为隐藏样本,使用过之后被用作输出样本。
在HN试着重构受训样本的时候,他们可以用于给输入值降噪和修复输入。如果给出一半图片或数列用来学习,它们可以反馈全部样本。
【14】Boltzmann Machine (BM) 波尔滋曼机
【14】 BM 波尔滋曼机
波尔滋曼机(BM)和HN非常相像,有些单元被标记为输入同时也是隐藏单元。在隐藏单元更新其状态时,输入单元就变成了输出单元。(在训练时,BM和HN一个一个的更新单元,而非并行)。
这是第一个成功保留模拟退火方法的网络拓扑。
多层叠的波尔滋曼机可以用于所谓的深度信念网络,深度信念网络可以用作特征检测和抽取。
【15】Restricted BM (RBM) 限制型波尔滋曼机
【15】 RBM 限制型波尔滋曼机
在结构上,限制型波尔滋曼机(RBM)和BM很相似,但由于受限RBM被允许像FF一样用反向传播来训练(唯一的不同的是在反向传播经过数据之前RBM会经过一次输入层)。
【16】Deep Belief Network (DBN) 深度信念网络
【16】DBN 深度信念网络
像之前提到的那样,深度信念网络(DBN)实际上是许多波尔滋曼机(被VAE包围)。他们能被连在一起(在一个神经网络训练另一个的时候),并且可以用已经学习过的样式来生成数据。
【17】Deep Convolutional Network (DCN) 深度卷积网络
【17】 DCN 深度卷积网络
当今,深度卷积网络(DCN)是人工神经网络之星。它具有卷积单元(或者池化层)和内核,每一种都用以不同目的。
卷积核事实上用来处理输入的数据,池化层是用来简化它们(大多数情况是用非线性方程,比如max),来减少不必要的特征。
他们通常被用来做图像识别,它们在图片的一小部分上运行(大约20x20像素)。输入窗口一个像素一个像素的沿着图像滑动。然后数据流向卷积层,卷积层形成一个漏斗(压缩被识别的特征)。从图像识别来讲,第一层识别梯度,第二层识别线,第三层识别形状,以此类推,直到特定的物体那一级。DFF通常被接在卷积层的末端方便未来的数据处理。
【18】Deconvolutional Network (DN) 去卷积网络
【18】 DN 去卷积网络
去卷积网络(DN)是将DCN颠倒过来。DN能在获取猫的图片之后生成像(狗:0,蜥蜴:0,马:0,猫:1)一样的向量。DNC能在得到这个向量之后,能画出一只猫。
【19】Deep Convolutional Inverse Graphics Network (DCIGN) 深度卷积反转图像网络
【19】 DCIGN 深度卷积反转图像网络
深度卷积反转图像网络(DCIGN),长得像DCN和DN粘在一起,但也不完全是这样。
事实上,它是一个自动编码器,DCN和DN并不是作为两个分开的网络,而是承载网路输入和输出的间隔区。大多数这种神经网络可以被用作图像处理,并且可以处理他们以前没有被训练过的图像。由于其抽象化的水平很高,这些网络可以用于将某个事物从一张图片中移除,重画,或者像大名鼎鼎的CycleGAN一样将一匹马换成一个斑马。
【20】Generative Adversarial Network (GAN) 生成对抗网络
【20】 GAN 生成对抗网络
生成对抗网络(GAN)代表了有生成器和分辨器组成的双网络大家族。它们一直在相互伤害——生成器试着生成一些数据,而分辨器接收样本数据后试着分辨出哪些是样本,哪些是生成的。只要你能够保持两种神经网络训练之间的平衡,在不断的进化中,这种神经网络可以生成实际图像。
【21】Liquid State Machine (LSM) 液体状态机
【21】 LSM 液体状态机
液体状态机(LSM)是一种稀疏的,激活函数被阈值代替了的(并不是全部相连的)神经网络。只有达到阈值的时候,单元格从连续的样本和释放出来的输出中积累价值信息,并再次将内部的副本设为零。
这种想法来自于人脑,这些神经网络被广泛的应用于计算机视觉,语音识别系统,但目前还没有重大突破。
【22】Extreme Learning Machine (ELM) 极端学习机
【22】ELM 极端学习机
极端学习机(ELM)是通过产生稀疏的随机连接的隐藏层来减少FF网络背后的复杂性。它们需要用到更少计算机的能量,实际的效率很大程度上取决于任务和数据。
【23】Echo State Network (ESN) 回声状态网络
【23】 ESN 回声状态网络
回声状态网络(ESN)是重复网络的细分种类。数据会经过输入端,如果被监测到进行了多次迭代(请允许重复网路的特征乱入一下),只有在隐藏层之间的权重会在此之后更新。
据我所知,除了多个理论基准之外,我不知道这种类型的有什么实际应用。。。。。。。
【24】Deep Resial Network (DRN) 深度残差网络
【24】 DRN 深度残差网络
深度残差网络(DRN)是有些输入值的部分会传递到下一层。这一特点可以让它可以做到很深的层级(达到300层),但事实上它们是一种没有明确延时的RNN。
【25】Kohonen Network (KN) Kohonen神经网络
【25】 Kohonen神经网络
Kohonen神经网络(KN)引入了“单元格距离”的特征。大多数情况下用于分类,这种网络试着调整它们的单元格使其对某种特定的输入作出最可能的反应。当一些单元格更新了, 离他们最近的单元格也会更新。
像SVM一样,这些网络总被认为不是“真正”的神经网络。
【26】Support Vector Machine (SVM)
【26】 SVM 支持向量机
支持向量机(SVM)用于二元分类工作,无论这个网络处理多少维度或输入,结果都会是“是”或“否”。
SVM不是所有情况下都被叫做神经网络。
【27】Neural Turing Machine (NTM) 神经图灵机
【27】NTM 神经图灵机
神经网络像是黑箱——我们可以训练它们,得到结果,增强它们,但实际的决定路径大多数我们都是不可见的。
神经图灵机(NTM)就是在尝试解决这个问题——它是一个提取出记忆单元之后的FF。一些作者也说它是一个抽象版的LSTM。
记忆是被内容编址的,这个网络可以基于现状读取记忆,编写记忆,也代表了图灵完备神经网络。
Ⅳ 人工神经网络的分类 ann和bp是什么意思
人工神经网络模型主要考虑网络连接的拓扑结构、神经元的特征、学习规则等.目前,已有近40种神经网络模型,其中有反传网络、感知器、自组织映射、Hopfield网络、波耳兹曼机、适应谐振理论等.
ann:人工神经网络(Artificial Neural Networks)
bp:Back Propagation网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出,是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一.BP网络能学习和存贮大量的输入-输出模式映射关系,而无需事前揭示描述这种映射关系的数学方程.它的学习规则是使用最速下降法,通过反向传播来不断调整网络的权值和阈值,使网络的误差平方和最小.BP神经网络模型拓扑结构包括输入层(input)、隐层(hide layer)和输出层(output layer).
Ⅵ 简述神经网络的分类,试列举常用神经的类型。
神经网络老派蚂是一种通用机器学习模型,是一套特定的算法集,在机器学习领域掀起了一场变革,本身就是普通函数的逼近,可以应用到任何机器学习输入到输出的复杂映射问题。
一般来说,神经网络架构可分为3类:
1、前馈神经网络:侍埋是最常见的类型,第一层为输入,最后一层为输出。如果有多个隐藏层,则称为“深度”神经网络。它能够计算出一系列事件间相似转变的变化,每层神经元的活动是下一层的非线性函数。
监督学习(Supervised Learning):使用有标记的数据集进行训练,输出结果与实际值进行比较来计算误差。
无监督学习(Unsupervised Learning):使用没有标记的数据集进行训练,目的羡漏是发现数据之间的潜在关系。
强化学习(Reinforcement Learning):通过奖惩机制进行学习,训练模型执行正确的动作以达到最大化预期奖励的目标。
Ⅶ 人工神经网络分类方法
从20世纪80年代末期,人工神经网络方法开始应用于遥感图像的自动分类。目前,在遥感图像的自动分类方面,应用和研究比较多的人工神经网络方法主要有以下几种:
(1)BP(Back Propagation)神经网络,这是一种应用较广泛的前馈式网络,属于有监督分类算法,它将先验知识融于网络学习之中,加以最大限度地利用,适应性好,在类别数少的情况下能够得到相当高的精度,但是其网络的学习主要采用误差修正算法,识别对象种类多时,随着网络规模的扩大,需要的计算过程较长,收敛缓慢而不稳定,且识别精度难以达到要求。
(2)Hopfield神经网络。属于反馈式网络。主要采用Hebb规则进行学习,一般情况下计算的收敛速度较快。这种网络是美国物理学家J.J.Hopfield于1982年首先提出的,它主要用于模拟生物神经网络的记忆机理。Hopfield神经网络状态的演变过程是一个非线性动力学系统,可以用一组非线性差分方程来描述。系统的稳定性可用所谓的“能量函数”进行分析,在满足一定条件下,某种“能量函数”的能量在网络运行过程中不断地减少,最后趋于稳定的平衡状态。Hopfield网络的演变过程是一种计算联想记忆或求解优化问题的过程。
(3)Kohonen网络。这是一种由芬兰赫尔辛基大学神经网络专家Kohonen(1981)提出的自组织神经网络,其采用了无导师信息的学习算法,这种学习算法仅根据输入数据的属性而调整权值,进而完成向环境学习、自动分类和聚类等任务。其最大的优点是最终的各个相邻聚类之间是有相似关系的,即使识别时把样本映射到了一个错误的节点,它也倾向于被识别成同一个因素或者一个相近的因素,这就十分接近人的识别特性。
Ⅷ 人工神经网络有哪些类型
人工神经网络模型主要考虑网络连接的拓扑结构、神经元的特征、学习规则等。目前,已有近40种神经网络模型,其中有反传网络、感知器、自组织映射、Hopfield网络、波耳兹曼机、适应谐振理论等。根据连接的拓扑结构,神经网络模型可以分为:
(1)前向网络 网络中各个神经元接受前一级的输入,并输出到下一级,网络中没有反馈,可以用一个有向无环路图表示。这种网络实现信号从输入空间到输出空间的变换,它的信息处理能力来自于简单非线性函数的多次复合。网络结构简单,易于实现。反传网络是一种典型的前向网络。
(2)反馈网络 网络内神经元间有反馈,可以用一个无向的完备图表示。这种神经网络的信息处理是状态的变换,可以用动力学系统理论处理。系统的稳定性与联想记忆功能有密切关系。Hopfield网络、波耳兹曼机均属于这种类型。
学习是神经网络研究的一个重要内容,它的适应性是通过学习实现的。根据环境的变化,对权值进行调整,改善系统的行为。由Hebb提出的Hebb学习规则为神经网络的学习算法奠定了基础。Hebb规则认为学习过程最终发生在神经元之间的突触部位,突触的联系强度随着突触前后神经元的活动而变化。在此基础上,人们提出了各种学习规则和算法,以适应不同网络模型的需要。有效的学习算法,使得神经网络能够通过连接权值的调整,构造客观世界的内在表示,形成具有特色的信息处理方法,信息存储和处理体现在网络的连接中。
根据学习环境不同,神经网络的学习方式可分为监督学习和非监督学习。在监督学习中,将训练样本的数据加到网络输入端,同时将相应的期望输出与网络输出相比较,得到误差信号,以此控制权值连接强度的调整,经多次训练后收敛到一个确定的权值。当样本情况发生变化时,经学习可以修改权值以适应新的环境。使用监督学习的神经网络模型有反传网络、感知器等。非监督学习时,事先不给定标准样本,直接将网络置于环境之中,学习阶段与工作阶段成为一体。此时,学习规律的变化服从连接权值的演变方程。非监督学习最简单的例子是Hebb学习规则。竞争学习规则是一个更复杂的非监督学习的例子,它是根据已建立的聚类进行权值调整。自组织映射、适应谐振理论网络等都是与竞争学习有关的典型模型。
研究神经网络的非线性动力学性质,主要采用动力学系统理论、非线性规划理论和统计理论,来分析神经网络的演化过程和吸引子的性质,探索神经网络的协同行为和集体计算功能,了解神经信息处理机制。为了探讨神经网络在整体性和模糊性方面处理信息的可能,混沌理论的概念和方法将会发挥作用。混沌是一个相当难以精确定义的数学概念。一般而言,“混沌”是指由确定性方程描述的动力学系统中表现出的非确定性行为,或称之为确定的随机性。“确定性”是因为它由内在的原因而不是外来的噪声或干扰所产生,而“随机性”是指其不规则的、不能预测的行为,只可能用统计的方法描述。混沌动力学系统的主要特征是其状态对初始条件的灵敏依赖性,混沌反映其内在的随机性。混沌理论是指描述具有混沌行为的非线性动力学系统的基本理论、概念、方法,它把动力学系统的复杂行为理解为其自身与其在同外界进行物质、能量和信息交换过程中内在的有结构的行为,而不是外来的和偶然的行为,混沌状态是一种定态。混沌动力学系统的定态包括:静止、平稳量、周期性、准同期性和混沌解。混沌轨线是整体上稳定与局部不稳定相结合的结果,称之为奇异吸引子。
Ⅸ 神经网络的分类
人类大脑的思维分为抽象(逻辑)思维、形象(直观)思维和灵感(顿悟)思维三种基本方式。
逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理;这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。
人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。
Ⅹ 常见神经网络类型之前馈型神经网络
1、前馈型神经网络
常见的前馈型神经网络包括感知器网络、BP神经网络、RBF网络(径向基函数神经网络)
(1)感知器网络:也被称笑拦搭作感知机,主要用于模式分类,也可以用作学习控制和基于模式分类的多模态控制
(2)反向传播神经网络(BP神经网络),利用了权值的反向传播调整策略,基于Sigmoid函数。可以实现从输入到输出的任意非线性函数
(3)RBF网络能逼近任意非线性函数,可以处理难碰拿以解析的规律性问题。具有良好的泛化能力和快速收敛速度。常用于分衡坦类问题,模式识别,信号处理,图像处理,系统建模等。