神经网络是线性分类器吗,神经网络是线性的吗

神经网络输出层采用非线性函数和线性函数,有区别嘛?

谷歌人工智能写作项目:神经网络伪原创

神经网络 的四个基本属性是什么?

神经网络的四个基本属性:(1)非线性:非线性是自然界的普遍特征写作猫。脑智能是一种非线性现象。人工神经元处于两种不同的激活或抑制状态,它们在数学上是非线性的。

由阈值神经元组成的网络具有更好的性能,可以提高网络的容错性和存储容量。(2)无限制性:神经网络通常由多个连接广泛的神经元组成。

一个系统的整体行为不仅取决于单个神经元的特性,而且还取决于单元之间的相互作用和互连。通过单元之间的大量连接来模拟大脑的非限制性。联想记忆是一个典型的无限制的例子。

(3)非常定性:人工神经网络具有自适应、自组织和自学习的能力。神经网络处理的信息不仅会发生变化,而且非线性动态系统本身也在发生变化。迭代过程通常用来描述动态系统的演化。

(4)非凸性:在一定条件下,系统的演化方向取决于特定的状态函数。例如,能量函数的极值对应于系统的相对稳定状态。非凸性是指函数具有多个极值,系统具有多个稳定平衡态,从而导致系统演化的多样性。

扩展资料:神经网络的特点优点:人工神经网络的特点和优越性,主要表现在三个方面:第一,具有自学习功能。

例如实现图像识别时,只在先把许多不同的图像样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络,网络就会通过自学习功能,慢慢学会识别类似的图像。自学习功能对于预测有特别重要的意义。

预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供经济预测、市场预测、效益预测,其应用前途是很远大的。第二,具有联想存储功能。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。第三,具有高速寻找优化解的能力。

寻找一个复杂问题的优化解,往往需要很大的计算量,利用一个针对某问题而设计的反馈型人工神经网络,发挥计算机的高速运算能力,可能很快找到优化解。参考资料:百度百科——人工神经网络。

BP神经网络的原理的BP什么意思

人工神经网络有很多模型,但是日前应用最广、基本思想最直观、最容易被理解的是多层前馈神经网络及误差逆传播学习算法(ErrorBack-Prooaeation),简称为BP网络。

在1986年以Rumelhart和McCelland为首的科学家出版的《ParallelDistributedProcessing》一书中,完整地提出了误差逆传播学习算法,并被广泛接受。

多层感知网络是一种具有三层或三层以上的阶层型神经网络。

典型的多层感知网络是三层、前馈的阶层网络(图4.1),即:输入层、隐含层(也称中间层)、输出层,具体如下:图4.1三层BP网络结构(1)输入层输入层是网络与外部交互的接口。

一般输入层只是输入矢量的存储层,它并不对输入矢量作任何加工和处理。输入层的神经元数目可以根据需要求解的问题和数据表示的方式来确定。

一般而言,如果输入矢量为图像,则输入层的神经元数目可以为图像的像素数,也可以是经过处理后的图像特征数。

(2)隐含层1989年,RobertHechtNielsno证明了对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用一个隐层的BP网络来逼近,因而一个三层的BP网络可以完成任意的n维到m维的映射。

增加隐含层数虽然可以更进一步的降低误差、提高精度,但是也使网络复杂化,从而增加了网络权值的训练时间。

误差精度的提高也可以通过增加隐含层中的神经元数目来实现,其训练效果也比增加隐含层数更容易观察和调整,所以一般情况应优先考虑增加隐含层的神经元个数,再根据具体情况选择合适的隐含层数。

(3)输出层输出层输出网络训练的结果矢量,输出矢量的维数应根据具体的应用要求来设计,在设计时,应尽可能减少系统的规模,使系统的复杂性减少。

如果网络用作识别器,则识别的类别神经元接近1,而其它神经元输出接近0。

以上三层网络的相邻层之间的各神经元实现全连接,即下一层的每一个神经元与上一层的每个神经元都实现全连接,而且每层各神经元之间无连接,连接强度构成网络的权值矩阵W。

BP网络是以一种有教师示教的方式进行学习的。首先由教师对每一种输入模式设定一个期望输出值。然后对网络输入实际的学习记忆模式,并由输入层经中间层向输出层传播(称为“模式顺传播”)。

实际输出与期望输出的差即是误差。按照误差平方最小这一规则,由输出层往中间层逐层修正连接权值,此过程称为“误差逆传播”(陈正昌,2005)。

所以误差逆传播神经网络也简称BP(BackPropagation)网。随着“模式顺传播”和“误差逆传播”过程的交替反复进行。

网络的实际输出逐渐向各自所对应的期望输出逼近,网络对输入模式的响应的正确率也不断上升。通过此学习过程,确定下各层间的连接权值后。

典型三层BP神经网络学习及程序运行过程如下(标志渊,2006):(1)首先,对各符号的形式及意义进行说明:网络输入向量Pk=(a1,a2,...,an);网络目标向量Tk=(y1,y2,...,yn);中间层单元输入向量Sk=(s1,s2,...,sp),输出向量Bk=(b1,b2,...,bp);输出层单元输入向量Lk=(l1,l2,...,lq),输出向量Ck=(c1,c2,...,cq);输入层至中间层的连接权wij,i=1,2,...,n,j=1,2,...p;中间层至输出层的连接权vjt,j=1,2,...,p,t=1,2,...,p;中间层各单元的输出阈值θj,j=1,2,...,p;输出层各单元的输出阈值γj,j=1,2,...,p;参数k=1,2,...,m。

(2)初始化。给每个连接权值wij、vjt、阈值θj与γj赋予区间(-1,1)内的随机值。(3)随机选取一组输入和目标样本提供给网络。

(4)用输入样本、连接权wij和阈值θj计算中间层各单元的输入sj,然后用sj通过传递函数计算中间层各单元的输出bj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法bj=f(sj)j=1,2,...,p(4.5)(5)利用中间层的输出bj、连接权vjt和阈值γt计算输出层各单元的输出Lt,然后通过传递函数计算输出层各单元的响应Ct。

基坑降水工程的环境效应与评价方法Ct=f(Lt)t=1,2,...,q(4.7)(6)利用网络目标向量,网络的实际输出Ct,计算输出层的各单元一般化误差。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(7)利用连接权vjt、输出层的一般化误差dt和中间层的输出bj计算中间层各单元的一般化误差。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(8)利用输出层各单元的一般化误差与中间层各单元的输出bj来修正连接权vjt和阈值γt。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(9)利用中间层各单元的一般化误差,输入层各单元的输入Pk=(a1,a2,...,an)来修正连接权wij和阈值θj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(10)随机选取下一个学习样本向量提供给网络,返回到步骤(3),直到m个训练样本训练完毕。

(11)重新从m个学习样本中随机选取一组输入和目标样本,返回步骤(3),直到网路全局误差E小于预先设定的一个极小值,即网络收敛。如果学习次数大于预先设定的值,网络就无法收敛。(12)学习结束。

可以看出,在以上学习步骤中,(8)、(9)步为网络误差的“逆传播过程”,(10)、(11)步则用于完成训练和收敛过程。通常,经过训练的网络还应该进行性能测试。

测试的方法就是选择测试样本向量,将其提供给网络,检验网络对其分类的正确性。测试样本向量中应该包含今后网络应用过程中可能遇到的主要典型模式(宋大奇,2006)。

这些样本可以直接测取得到,也可以通过仿真得到,在样本数据较少或者较难得到时,也可以通过对学习样本加上适当的噪声或按照一定规则插值得到。

为了更好地验证网络的泛化能力,一个良好的测试样本集中不应该包含和学习样本完全相同的模式(董军,2007)。

神经网络中ReLU是线性还是非线性函数?如果是线性的话为什么还说它做激活函数比较好?

1、严格来说的话ReLU算是分段线性函数。中间隐层激活函数采用线性函数(例如恒等变换)不好是因为,最后算下来多层网络跟单层网络一个效果。其实激活函数的存在是为了神经网络更好的拟合目标函数而已。

2、ReLU比sigmoid和tanh好是因为它的收敛速度快(sigmoid、tanh函数在自变量比较大的时候导数很小,采用梯度下降法变化缓慢,特别是多层网络就更慢了),计算量比较小(只需要一个阈值进行比较而不需要做函数运算)。

如何理解神经网络中的维数 以及线性和非线性转换能力

rbf神经网络算法是什么?

RBF神经网络算法是由三层结构组成,输入层至隐层为非线性的空间变换,一般选用径向基函数的高斯函数进行运算;从隐层至输出层为线性空间变换,即矩阵与矩阵之间的变换。

RBF神经网络进行数据运算时需要确认聚类中心点的位置及隐层至输出层的权重。通常,选用K-means聚类算法或最小正交二乘法对数据大量的进行训练得出聚类中心矩阵和权重矩阵。

一般情况下,最小正交二乘法聚类中心点的位置是给定的,因此比较适合分布相对规律的数据。而K-means聚类算法则会自主选取聚类中心,进行无监督分类学习,从而完成空间映射关系。

RBF网络特点RBF网络能够逼近任意非线性的函数(因为使用的是一个局部的激活函数。在中心点附近有最大的反应;越接近中心点则反应最大,远离反应成指数递减;就相当于每个神经元都对应不同的感知域)。

可以处理系统内难以解析的规律性,具有很好的泛化能力,并且具有较快的学习速度。

有很快的学习收敛速度,已成功应用于非线性函数逼近、时间序列分析、数据分类、模式识别、信息处理、图像处理、系统建模、控制和故障诊断等。

当网络的一个或多个可调参数(权值或阈值)对任何一个输出都有影响时,这样的网络称为全局逼近网络。由于对于每次输入,网络上的每一个权值都要调整,从而导致全局逼近网络的学习速度很慢,比如BP网络。

神经网络具有非线性处理功能吗?为什么?

神经网络具有极强的非线性映射能力,按照一定的智能算法通过相当数量的训练找出模式与类别之间的内在联系。

因此,以故障特征向量为神经网络的输入,以故障标识为输出,通过一定量的样本学习训练,将诊断知识储存于网络的拓扑结构和连接权值之中,从而形成从故障征兆到故障识别的非线性映射。

怎么证明三层结构的神经网络就能逼近任何非线性连续函数

 

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