[翻译4.6]Multi-layer neural networks(多层神经网络)

P.S.:  说三个比较重要的事情:

i.  我突然的发现自己忘了把代码上传,于是决定在这周末上传到github中。如果这个section中包含了实例代码,我会更新文章并把github上的链接放在文章的开头。

ii. 刚才看了看之前写的,发现有部分文章没有上传。待我回去找找上传上去。没关系,第4章讲的都是基础概念,第5,6章才是重点。

iii. 翻译了这么久,似乎只在第一篇上粘贴了翻译的书籍 。这是我的失误,现在给出翻译来源:

http://shop.oreilly.com/product/9781939902351.do

目前,我们已经使用过了简单的神经网络。无论是线性的还是逻辑回归的模型都是这样的单个神经元:

1.将一个输入特征按照权重求和。偏置(bias)可以被认为是输入的特征值为1的权重。我们称之为线性组合的功能。

2.然后使用激活或者是传递函数来计算输出。(Then apply an activation or transfer function to calculate the

output)。如果是线性回归,转换函数是恒等的(the identity),然而逻辑回归用的是sigmoid函数作为转换器。

下图绘制出了每个神经元的输出、处理和输出:




如果是softmax classification的话,我们使用C个神经元对应每一种可能的输出类别:



现在,为了解决更多复杂(difficult)的问题,我们需要更加优秀的模型(a more developed model.)例如:读取手写体数字或者是在图像中识别猫和狗。

来让我们从一个简单的例子说起。假设,我们想要构建一个神经网络来适合XOR(eXclusive OR异或)的boolean操作:


当任一输入等于1时,它应返回1,但两者都相同的时候不会返回1。

这似乎是我们迄今为止所尝试的一个更简单的问题,但是我们提出的模型却都没有解决。

原因是S型神经元需要我们的数据线性分离才能使其工作更好。这意味着必须在二维数据(或更高维度数据中的超平面)中存在一条直线,它将属于同一侧的类的所有数据样本分开,如下所示:



从这个图标中我们可以看出点作为数据样本,相同的类别是相同的颜色。只要我们可以找出一条黄线可以完全分离图表中的红色和蓝色点,则S型的神经元对于该数据集将工作正常。

来让我们看看XOR门(异或门)函数绘制的图表:



我们找不到一条分割图表的直线,留下一边的所有1(红点),另一边留下0(蓝点)。所XOR函数输出不是线性可分离的。

这个问题实际上导致了神经网络研究在1970年代左右大约十年左右的失去其重要性。那么他们如何解决缺乏线性可分性来继续使用网络?他们通过在网络的输入和输出之间插入更多的神经元来完成,如图所示:




你看,我们在输入层和输出层之间添加了隐含层。你可以认为它允许我们的网络向输入数据询问多个问题,隐藏层每个神经元对应一个问题,最后根据这些问题的答案决定输出结果。

从图上来看,我们允许网络绘制多个单独的分隔线:




正如你再图中看到的一样,每行将平面的第一个问题划分给输入数据。然后,你可以将所有相等的输出在一个区域中组合在一起。

在本书的后面,我们介绍不同类型的深层神经网络,用于不同的使用场景。

下一期:梯度下降和反向传播

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,015评论 4 362
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,262评论 1 292
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,727评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,986评论 0 205
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,363评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,610评论 1 219
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,871评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,582评论 0 198
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,297评论 1 242
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,551评论 2 246
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,053评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,385评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,035评论 3 236
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,079评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,841评论 0 195
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,648评论 2 274
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,550评论 2 270

推荐阅读更多精彩内容

  • 前进的道路上,我们将扩展出很多关于神经网络的关键的思想,其中包括两个重要的人工神经元 (感知机和 S 型神经元),...
    郭少悲阅读 975评论 0 0
  • 1 概述 2 主要的属性 private transient volatile Node head;private...
    梁行之阅读 350评论 0 0
  • “救命啊!救命啊!快来救我,快,快!”是谁?你是谁?“我是潘多拉星球的一位拥有魔法的人,谁救了我,我会报答她的!”...
    瑶瑶_75d3阅读 226评论 0 0