深度学习算法(一)

十年之前模式识别,从图片中找到一只猫。猫长得什么样,人脸识别图像识别

机器学习的发展可以理解为神经网络从根据规则识别没有规则识别。

哪么如何进行没有规则识别呢?

大脑的识别能力,不是靠临时弄一些规则临时编程。大脑的每一个功能都是专门的神经网络长出来的,那计算机能不能效法大脑呢?

谢诺夫斯基说,大脑已经给计算机科学家提供了四个暗示。

第一个暗示:大脑是一个强大的模式识别器。人脑非常善于在一个混乱的场景之中识别出你想要的那个东西。比如你能从满大街的人中,一眼就认出你熟悉的人。

第二个暗示:大脑的识别功能可以通过训练提高

第三个暗示:大脑不管是练习还是使用识别能力,都不是按照各种逻辑和规则进行的。我们识别一个人脸,并不是跟一些抽象的规则进行比对。我们不是通过测量这个人两眼之间的距离来识别这个人。我们一眼看过去,就知道他是谁了。

第四个暗示:大脑是由神经元组成的。

以上这四点就是神经网络要做的事情

什么是深度学习?

我们来看一下最简单的代表神经网络的图


左边第一层代表着输入层,第二层为隐藏层,第三层为输出层。数据输入进来经过隐藏层各个神经元的一番处理,再把信号传递给输出层,输出神经元再进行处理,做最后的判断

刚才我们提到了神经元,那神经元是什么东西呢?

下面这张图是一个判断信号灯要不要前进的神经元



这个神经元的输入就是红灯、黄灯和绿灯这三个灯哪个亮了。我们用1表示亮,0表示不亮,那么按照顺序,“1,0,0” 这一组输入数字,就代表红灯亮,黄灯和绿灯不亮。

神经元的内部参数包括“权重(weight)”,它对每个输入值都给一个权重,比如图中给红灯的权重是 -1,黄灯的权重是 0,给绿灯的权重是 1。另外,它还有一个参数叫“偏移(bias)”,图中偏移值是 -0.5。

神经元做的计算,就是把输入的三个数字分别乘以各自的权重,相加,然后再加上偏移值。比如现在是红灯,那么输入的三个数值就是1、0、0,权重是 -1、0、1,所以计算结果就是:

1×(-1) + 0×0 + 0×1 - 0.5 = -1.5。

输出是做判断,判断标准是如果计算结果大于 0 就输出“前进”命令,小于 0 就输出“停止”命令。现在计算结果小于0,所以神经元就输出“停止”。

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