DL:深度学习(神经网络)的简介、基础知识(神经元/感知机、训练策略、预测原理)、算法分类、经典案例应用之详细攻略

简介: DL:深度学习(神经网络)的简介、基础知识(神经元/感知机、训练策略、预测原理)、算法分类、经典案例应用之详细攻略

目录


深度学习(神经网络)的简介


1、深度学习浪潮兴起的三大因素


深度学习(神经网络)的基础知识(相关概念、训练策略)


1、神经网络的基础知识


2、神经元的结构


3、感知机


4、万能逼近定理


5、神经网络训练


6、神经网络学习


7、神经网络的前馈运算与反向传播


8、激活函数


深度学习(神经网络)的算法分类


1、常用的神经网络模型概览


深度学习(神经网络)的经典案例应用



深度学习(神经网络)的简介


      深度学习(Deep Learning, DL)或阶层学习(hierarchical learning)是机器学习的技术和研究领域之一,通过建立具有阶层结构的人工神经网络(Artifitial Neural Networks, ANNs),在计算系统中实现人工智能  。由于阶层ANN能够对输入信息进行逐层提取和筛选,因此深度学习具有表征学习(representation learning)能力 ,可以实现端到端的监督学习和非监督学习 。此外,深度学习也可参与构建强化学习(reinforcement learning)系统,形成深度强化学习  。


      深度学习所使用的阶层ANN具有多种形态,其阶层的复杂度被通称为“深度”  。按构筑类型,深度学习的形式包括多层感知器、卷积神经网络、循环神经网络、深度置信网络和其它混合构筑  。深度学习使用数据对其构筑中的参数进行更新以达成训练目标,该过程被通称为“学习”  。学习的常见方法为梯度下降算法及其变体 ,一些统计学习理论被用于学习过程的优化 [9]  。


       在应用方面,深度学习被用于对复杂结构和大样本的高维数据进行学习,按研究领域包括计算机视觉、自然语言处理、生物信息学、自动控制等,且在人像识别、机器翻译、自动驾驶等现实问题中取得了成功。


1、深度学习浪潮兴起的三大因素

海量的数据

不断提升的算法能力

高性能计算硬件的实现:GPU、TPU


深度学习(神经网络)的基础知识(相关概念、训练策略)


      深度学习的实质是构建具有多个隐藏层的机器学习模型,通过海量的训练数据来学习更有用的特征,从而最终提升分类或预测的准确性。“深度模型”是手段,“表示学习”是目的。

      深度学习与传统的浅层学习的不同在于:


(1) 强调了模型结构的深度,有2层以上的隐藏层;

(2) 明确突出了表示学习的重要性。通过逐层特征变换,将样本在原空间的特征表示变换到一个新的特征空间,使分类或预测更加容易。

image.png

DL之DNN优化技术:神经网络算法简介之GD/SGD算法的简介、代码实现、代码调参之详细攻略

DL之DNN:BP类神经网络理解之不需要额外任何文字,只需要八张图讲清楚BP类神经网络的工作原理


1、神经网络的基础知识


神经元

感知机

激活函数:Sigmoid、tanh、ReLU、Leaky ReLU、ELU、Softmax。

多层感知机:

万能逼近定理:


2、神经元的结构


生物神经元包括细胞体和突起两个部分,突起又包括树突(接收信号)和轴突(传出信号)。

轴突记录了神经元间联系的强弱。只有达到一定的兴奋程度,神经元才向外界传输信息。

神经元之间的信号通过突触传递。

image.png


3、感知机

DL之Perceptron:Perceptron感知器(感知机/多层感知机/人工神经元)的简介、原理、案例应用(相关配图)之详细攻略



4、万能逼近定理


(Universal approximation theorem)


只需一个包含单个隐藏层的前馈神经网络,即可逼近任意一个连续函数。

尽管仅有一个隐藏层的前馈网络足以表示任何函数,但是该隐藏层的神经元数目可能非常多,从而导致网络无法学习或正确泛化。


5、神经网络训练


(1)、损失函数:

平均损失函数

绝对值损失函数

交叉熵损失函数:softmax回归,独热编码。


(2)、优化目标


(3)、梯度下降:


梯度下降批次训练策略:

          批次梯度下降(Batch Gradient Descent)、

          随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent)、

          小批次梯度下降(Mini-batch Gradient Descent)、

DL之DNN优化技术:神经网络算法简介之梯度下降算法(GD算法)中相关概念(方向导数/梯度)、目标函数、其他常见损失函数求梯度(求导)案例之详细攻略


梯度下降各种优化算法:Momentum、NAG、Adagrad、Adadelta、RMSprop、Adam

(4)、反向传播法:计算图解释


1、神经网络训练的优化目标

image.png







相关文章
|
30天前
|
负载均衡 容灾 Cloud Native
云原生应用网关进阶:阿里云网络ALB Ingress 全能增强
在过去半年,ALB Ingress Controller推出了多项高级特性,包括支持AScript自定义脚本、慢启动、连接优雅中断等功能,增强了产品的灵活性和用户体验。此外,还推出了ingress2Albconfig工具,方便用户从Nginx Ingress迁移到ALB Ingress,以及通过Webhook服务实现更智能的配置校验,减少错误配置带来的影响。在容灾部署方面,支持了多集群网关,提高了系统的高可用性和容灾能力。这些改进旨在为用户提供更强大、更安全的云原生网关解决方案。
414 19
|
28天前
|
容灾 网络协议 数据库
云卓越架构:云上网络稳定性建设和应用稳定性治理最佳实践
本文介绍了云上网络稳定性体系建设的关键内容,包括面向失败的架构设计、可观测性与应急恢复、客户案例及阿里巴巴的核心电商架构演进。首先强调了网络稳定性的挑战及其应对策略,如责任共担模型和冗余设计。接着详细探讨了多可用区部署、弹性架构规划及跨地域容灾设计的最佳实践,特别是阿里云的产品和技术如何助力实现高可用性和快速故障恢复。最后通过具体案例展示了秒级故障转移的效果,以及同城多活架构下的实际应用。这些措施共同确保了业务在面对网络故障时的持续稳定运行。
|
2月前
|
Kubernetes 安全 Devops
有效抵御网络应用及API威胁,聊聊F5 BIG-IP Next Web应用防火墙
有效抵御网络应用及API威胁,聊聊F5 BIG-IP Next Web应用防火墙
82 10
有效抵御网络应用及API威胁,聊聊F5 BIG-IP Next Web应用防火墙
|
2月前
|
数据采集 JavaScript 前端开发
异步请求在TypeScript网络爬虫中的应用
异步请求在TypeScript网络爬虫中的应用
|
3月前
|
存储 监控 物联网
计算机网络的应用
计算机网络已深入现代生活的多个方面,包括通信与交流(电子邮件、即时通讯、社交媒体)、媒体与娱乐(在线媒体、在线游戏)、商务与经济(电子商务、远程办公)、教育与学习(在线教育平台)、物联网与智能家居、远程服务(远程医疗、智能交通系统)及数据存储与处理(云计算、数据共享与分析)。这些应用极大地方便了人们的生活,促进了社会的发展。
79 2
计算机网络的应用
|
2月前
|
存储 安全 网络安全
网络安全的盾与剑:漏洞防御与加密技术的实战应用
在数字化浪潮中,网络安全成为保护信息资产的重中之重。本文将深入探讨网络安全的两个关键领域——安全漏洞的防御策略和加密技术的应用,通过具体案例分析常见的安全威胁,并提供实用的防护措施。同时,我们将展示如何利用Python编程语言实现简单的加密算法,增强读者的安全意识和技术能力。文章旨在为非专业读者提供一扇了解网络安全复杂世界的窗口,以及为专业人士提供可立即投入使用的技术参考。
|
3月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 语音技术
Python在深度学习领域的应用,重点讲解了神经网络的基础概念、基本结构、训练过程及优化技巧
本文介绍了Python在深度学习领域的应用,重点讲解了神经网络的基础概念、基本结构、训练过程及优化技巧,并通过TensorFlow和PyTorch等库展示了实现神经网络的具体示例,涵盖图像识别、语音识别等多个应用场景。
99 8
|
2月前
|
机器学习/深度学习 Serverless 索引
分类网络中one-hot编码的作用
在分类任务中,使用神经网络时,通常需要将类别标签转换为一种合适的输入格式。这时候,one-hot编码(one-hot encoding)是一种常见且有效的方法。one-hot编码将类别标签表示为向量形式,其中只有一个元素为1,其他元素为0。
68 2
|
3月前
|
网络协议 物联网 数据处理
C语言在网络通信程序实现中的应用,介绍了网络通信的基本概念、C语言的特点及其在网络通信中的优势
本文探讨了C语言在网络通信程序实现中的应用,介绍了网络通信的基本概念、C语言的特点及其在网络通信中的优势。文章详细讲解了使用C语言实现网络通信程序的基本步骤,包括TCP和UDP通信程序的实现,并讨论了关键技术、优化方法及未来发展趋势,旨在帮助读者掌握C语言在网络通信中的应用技巧。
74 2
|
3月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 安全
探索人工智能在网络安全中的创新应用
探索人工智能在网络安全中的创新应用
141 0