神经网络 深度神经网络,深度神经网络分析方法

1、深度神经网络是什么意思?

深度神经网络是机器学习(ML, Machine Learning)领域中一种技术。

在监督学习中,以前的多层神经网络的问题是容易陷入局部极值点。如果训练样本足够充分覆盖未来的样本,那么学到的多层权重可以很好的用来预测新的测试样本。但是很多任务难以得到足够多的标记样本,在这种情况下,简单的模型,比如线性回归或者决策树往往能得到比多层神经网络更好的结果(更好的泛化性,更差的训练误差)。

扩展资料:

非监督学习中,以往没有有效的方法构造多层网络。多层神经网络的顶层是底层特征的高级表示,比如底层是像素点,上一层的结点可能表示横线,三角。

而顶层可能有一个结点表示人脸。一个成功的算法应该能让生成的顶层特征最大化的代表底层的样例。如果对所有层同时训练,时间复杂度会太高; 如果每次训练一层,偏差就会逐层传递。这会面临跟上面监督学习中相反的问题,会严重欠拟合。

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2、有哪些深度神经网络模型?

目前经常使用的深度神经网络模型主要有卷积神经网络(CNN) 、递归神经网络(RNN)、深信度网络(DBN) 、深度自动编码器(AutoEncoder) 和生成对抗网络(GAN) 等深度神经网络分析

递归神经网络实际.上包含了两种神经网络。一种是循环神经网络(Recurrent NeuralNetwork) ;另一种是结构递归神经网络(Recursive Neural Network),它使用相似的网络结构递归形成更加复杂的深度网络。RNN它们都可以处理有序列的问题,比如时间序列等且RNN有“记忆”能力,可以“模拟”数据间的依赖关系。卷积网络的精髓就是适合处理结构化数据。

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3、如何更好的理解分析深度卷积神经网络

作者:杨延生
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来源:知乎
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"深度学习"是为了让层数较多的多层神经网络可以训练,能够work而演化出来的一系列的 新的结构和新的方法。
新的网络结构中最著名的就是CNN,它解决了传统较深的网络参数太多,很难训练的问题,使用了逗局部感受野地和逗权植共享地的概念,大大减少了网络参数的数量。关键是这种结构确实很符合视觉类任务在人脑上的工作原理。
新的结构还包括了:LSTM,ResNet等。
新的方法就多了:新的激活函数:ReLU,新的权重初始化方法(逐层初始化,XAVIER等),新的损失函数,新的防止过拟合方法(Dropout, BN等)。这些方面主要都是为了解决传统的多层神经网络的一些不足:梯度消失,过拟合等。
---------------------- 下面是原答案 ------------------------
从广义上说深度学习的网络结构也是多层神经网络的一种。
传统意义上的多层神经网络是只有输入层、隐藏层、输出层。其中隐藏层的层数根据需要而定,没有明确的理论推导来说明到底多少层合适。
而深度学习中最著名的卷积神经网络CNN,在原来多层神经网络的基础上,加入了特征学习部分,这部分是模仿人脑对信号处理上的分级的。具体操作就是在原来的全连接的层前面加入了部分连接的卷积层与降维层,而且加入的是一个层级。
输入层 - 卷积层 -降维层 -卷积层 - 降维层 -- .... -- 隐藏层 -输出层
简单来说,原来多层神经网络做的步骤是:特征映射到值。特征是人工挑选。
深度学习做的步骤是 信号->特征->值。 特征是由网络自己选择。

4、深度学习与神经网络有什么区别

找深度学习和神经网络的不同点,其实主要的就是:
原来多层神经网络做的步骤是:特征映射到值。特征是人工挑选。
深度学习做的步骤是 信号->特征->值。 特征是由网络自己选择。
另外,深度学习作为机器学习的领域中一个新的研究方向,在被引进机器学习后,让机器学习可以更加的接近最初的目标,也就是人工智能。
深度学习主要就是对样本数据的内在规律还有表示层次的学习,这些学习过程中获得的信息对诸如文字,图像和声音等数据的解释有很大的帮助。它的最终目标是让机器能够像人一样具有分析学习能力,能够识别文字、图像和声音等数据。 深度学习是一个复杂的机器学习算法,在语音和图像识别方面取得的效果,远远超过先前相关技术。
深度学习在搜索技术,数据挖掘,机器学习,机器翻译,自然语言处理,多媒体学习,语音,推荐和个性化技术,以及其他相关领域都取得了很多成果。深度学习使机器模仿视听和思考等人类的活动,解决了很多复杂的模式识别难题,使得人工智能相关技术取得了很大进步。
而神经网络则是可以分为两种,一种是生物神经网络,而另一种则是人工神经网络。
生物神经网络就是生物的大脑神经元、主要是由细胞以及触点组成的,主要的作用就是让生物产生意识,或者是帮助生物实现思考还有行动的目的。
神经网络可以指向两种,一个是生物神经网络,一个是人工神经网络。
人工神经网络(Artificial Neural Networks,简写为ANNs)也简称为神经网络(NNs)或称作连接模型(Connection Model),它是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。
人工神经网络:是一种应用类似于大脑神经突触联接的结构进行信息处理的数学模型。在工程与学术界也常直接简称为“神经网络”或类神经网络。

5、如何更好的理解分析深度卷积神经网络

  • 用局部连接而不是全连接,同时权值共享。

局部连接的概念参考局部感受域,即某个视神经元仅考虑某一个小区域的视觉输入,因此相比普通神经网络的全连接层(下一层的某一个神经元需要与前一层的所有节点连接),卷积网络的某一个卷积层的所有节点只负责前层输入的某一个区域(比如某个3*3的方块)。这样一来需要训练的权值数相比全连接而言会大大减少,进而减小对样本空间大小的需求。

权值共享的概念就是,某一隐藏层的所有神经元共用一组权值。

这两个概念对应卷积层的话,恰好就是某个固定的卷积核。卷积核在图像上滑动时每处在一个位置分别对应一个“局部连接”的神经元,同时因为“权值共享”的缘故,这些神经元的参数一致,正好对应同一个卷积核。

顺便补充下,不同卷积核对应不同的特征,比如不同方向的边(edge)就会分别对应不同的卷积核。

  • 激活函数f(x)用ReLU的话避免了x过大梯度趋于0(比如用sigmoid)而影响训练的权值的情况(即Gradient Vanishing)。同时结果会更稀疏一些。

  • 池化之后(例如保留邻域内最大或采纳平均以舍弃一些信息)一定程度也压制了过拟合的情况。

综述

总体来说就是重复卷积-relu 来提取特征,进行池化之后再作更深层的特征提取,实质上深层卷积网络的主要作用在于特征提取。 最后一层直接用softmax来分类(获得一个介于0~1的值表达输入属于这一类别的概率)。

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转载自blog.csdn.net/mynote/article/details/127200573
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