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[人工智能]神经网络可以用来分类吗神经网络相关问题 |
哪些机器学习算法可以处理多分类。 maxsoft作为logistics二分类的改进版,天生适合多分类;神经网络(如bp神经网络,随机权神经网络,RBF神经网络等);通过建立多个支持向量机或者最小二乘支持向量机分类模型,通过投票算法选择概率最大的分类标签;也可以通过聚类算法(KNN,kMeans等)等无监督学习算法实现分类。 朴素贝叶斯分类器算法是最受欢迎的学习方法之一,按照相似性分类,用流行的贝叶斯概率定理来建立机器学习模型,特别是用于疾病预测和文档分类。它是基于贝叶斯概率定理的单词的内容的主观分析的简单分类。 如果特征数量远大于训练样本数,则使用逻辑回归或线性核方法的SVM。如果特征数较小,而样本数量相对较多,可以考虑高斯核方法的SVM。 如果特征数少儿样本数极大,可以考虑增加一些特征,再使用逻辑回归或线性核方法的SVM神经网络则对上述情况都可适用,但训练时间较长。想要学习了解更多机器学习的信息,推荐CDA数据分析师课程。 CDA与国际知名考试服务机构PearsonVUE合作,认证考点覆盖全球。课程内容综合使用统计分析方法、统计模型、运筹学、机器学习、文本挖掘算法,而非单一的机器学习算法。点击预约免费试听课。 谷歌人工智能写作项目:神经网络伪原创 神经网络 二分类 vs 多分类写作猫。 二分类:标签为0和1,网络输出的结果要经过sigmoid激活函数处理,输出值的值域为0~1之间,小于0.5则视为标签0,大于等于0.5则为标签1多分类:标签为多个值,网络需要输出一个维度与标签数量一致的z-score向量,向量需要通过softmax激活后转化为对应各标签的概率(概率和为1),而判定出的标签是概率最高的那个。 神经网络为什么用交叉熵?。 通过神经网络解决多分类问题时,最常用的一种方式就是在最后一层设置n个输出节点,无论在浅层神经网络还是在CNN中都是如此,比如,在AlexNet中最后的输出层有1000个节点,而即便是ResNet取消了全连接层,也会在最后有一个1000个节点的输出层。 一般情况下,最后一个输出层的节点个数与分类任务的目标数相等。假设最后的节点数为N,那么对于每一个样例,神经网络可以得到一个N维的数组作为输出结果,数组中每一个维度会对应一个类别。 在最理想的情况下,如果一个样本属于k,那么这个类别所对应的的输出节点的输出值应该为1,而其他节点的输出都为0,即[0,0,1,0,….0,0],这个数组也就是样本的Label,是神经网络最期望的输出结果,交叉熵就是用来判定实际的输出与期望的输出的接近程度。 神经网络主要用于什么问题的求解?神经网络的研究可以分为理论研究和应用研究两大方面。理论研究可分为以下两类:1、利用神经生理与认知科学研究人类思维以及智能机理。 2、利用神经基础理论的研究成果,用数理方法探索功能更加完善、性能更加优越的神经网络模型,深入研究网络算法和性能,如:稳定性、收敛性、容错性、鲁棒性等;开发新的网络数理理论,如:神经网络动力学、非线性神经场等。 应用研究可分为以下两类:1、神经网络的软件模拟和硬件实现的研究。2、神经网络在各个领域中应用的研究。这些领域主要包括:模式识别、信号处理、知识工程、专家系统、优化组合、机器人控制等。 随着神经网络理论本身以及相关理论、相关技术的不断发展,神经网络的应用定将更加深入。?fr=ala0_1。 神经网络的分类应用的问题 30神经网络算法可以解决的问题有哪些人工神经网络(ArtificialNeuralNetworks,ANN)系统是20世纪40年代后出现的。 它是由众多的神经元可调的连接权值连接而成,具有大规模并行处理、分布式信息存储、良好的自组织自学习能力等特点。 BP(BackPropagation)算法又称为误差反向传播算法,是人工神经网络中的一种监督式的学习算法。 BP神经网络算法在理论上可以逼近任意函数,基本的结构由非线性变化单元组成,具有很强的非线性映射能力。 而且网络的中间层数、各层的处理单元数及网络的学习系数等参数可根据具体情况设定,灵活性很大,在优化、信号处理与模式识别、智能控制、故障诊断等许多领域都有着广泛的应用前景。 工作原理人工神经元的研究起源于脑神经元学说。19世纪末,在生物、生理学领域,Waldeger等人创建了神经元学说。人们认识到复杂的神经系统是由数目繁多的神经元组合而成。 大脑皮层包括有100亿个以上的神经元,每立方毫米约有数万个,它们互相联结形成神经网络,通过感觉器官和神经接受来自身体内外的各种信息,传递至中枢神经系统内,经过对信息的分析和综合,再通过运动神经发出控制信息,以此来实现机体与内外环境的联系,协调全身的各种机能活动。 神经元也和其他类型的细胞一样,包括有细胞膜、细胞质和细胞核。但是神经细胞的形态比较特殊,具有许多突起,因此又分为细胞体、轴突和树突三部分。细胞体内有细胞核,突起的作用是传递信息。 树突是作为引入输入信号的突起,而轴突是作为输出端的突起,它只有一个。树突是细胞体的延伸部分,它由细胞体发出后逐渐变细,全长各部位都可与其他神经元的轴突末梢相互联系,形成所谓“突触”。 在突触处两神经元并未连通,它只是发生信息传递功能的结合部,联系界面之间间隙约为(15~50)×10米。突触可分为兴奋性与抑制性两种类型,它相应于神经元之间耦合的极性。 每个神经元的突触数目正常,最高可达10个。各神经元之间的连接强度和极性有所不同,并且都可调整、基于这一特性,人脑具有存储信息的功能。利用大量神经元相互联接组成人工神经网络可显示出人的大脑的某些特征。 人工神经网络是由大量的简单基本元件——神经元相互联接而成的自适应非线性动态系统。每个神经元的结构和功能比较简单,但大量神经元组合产生的系统行为却非常复杂。 人工神经网络反映了人脑功能的若干基本特性,但并非生物系统的逼真描述,只是某种模仿、简化和抽象。 与数字计算机比较,人工神经网络在构成原理和功能特点等方面更加接近人脑,它不是按给定的程序一步一步地执行运算,而是能够自身适应环境、总结规律、完成某种运算、识别或过程控制。 人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。现以人工神经网络对于写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明,规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。 所以网络学习的准则应该是:如果网络作出错误的的判决,则通过网络的学习,应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。 首先,给网络的各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图象模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。 在此情况下,网络输出为“1”和“0”的概率各为50%,也就是说是完全随机的。这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能作出正确的判断。 神经网络分类问题神经网络是新技术领域中的一个时尚词汇。很多人听过这个词,但很少人真正明白它是什么。本文的目的是介绍所有关于神经网络的基本包括它的功能、一般结构、相关术语、类型及其应用。 “神经网络”这个词实际是来自于生物学,而我们所指的神经网络正确的名称应该是“人工神经网络(ANNs)”。在本文,我会同时使用这两个互换的术语。 一个真正的神经网络是由数个至数十亿个被称为神经元的细胞(组成我们大脑的微小细胞)所组成,它们以不同方式连接而型成网络。人工神经网络就是尝试模拟这种生物学上的体系结构及其操作。 在这里有一个难题:我们对生物学上的神经网络知道的不多!因此,不同类型之间的神经网络体系结构有很大的不同,我们所知道的只是神经元基本的结构。 Theneuron--------------------------------------------------------------------------------虽然已经确认在我们的大脑中有大约50至500种不同的神经元,但它们大部份都是基于基本神经元的特别细胞。 基本神经元包含有synapses、soma、axon及dendrites。 Synapses负责神经元之间的连接,它们不是直接物理上连接的,而是它们之间有一个很小的空隙允许电子讯号从一个神经元跳到另一个神经元。 然后这些电子讯号会交给soma处理及以其内部电子讯号将处理结果传递给axon。而axon会将这些讯号分发给dendrites。 最后,dendrites带着这些讯号再交给其它的synapses,再继续下一个循环。如同生物学上的基本神经元,人工的神经网络也有基本的神经元。 每个神经元有特定数量的输入,也会为每个神经元设定权重(weight)。权重是对所输入的资料的重要性的一个指标。 然后,神经元会计算出权重合计值(netvalue),而权重合计值就是将所有输入乘以它们的权重的合计。每个神经元都有它们各自的临界值(threshold),而当权重合计值大于临界值时,神经元会输出1。 相反,则输出0。最后,输出会被传送给与该神经元连接的其它神经元继续剩余的计算。 Learning--------------------------------------------------------------------------------正如上述所写,问题的核心是权重及临界值是该如何设定的呢? 世界上有很多不同的训练方式,就如网络类型一样多。但有些比较出名的包括back-propagation,deltarule及Kohonen训练模式。 由于结构体系的不同,训练的规则也不相同,但大部份的规则可以被分为二大类别-监管的及非监管的。监管方式的训练规则需要“教师”告诉他们特定的输入应该作出怎样的输出。 然后训练规则会调整所有需要的权重值(这是网络中是非常复杂的),而整个过程会重头开始直至数据可以被网络正确的分析出来。监管方式的训练模式包括有back-propagation及deltarule。 非监管方式的规则无需教师,因为他们所产生的输出会被进一步评估。 Architecture--------------------------------------------------------------------------------在神经网络中,遵守明确的规则一词是最“模糊不清”的。 因为有太多不同种类的网络,由简单的布尔网络(Perceptrons),至复杂的自我调整网络(Kohonen),至热动态性网络模型(Boltzmannmachines)! 而这些,都遵守一个网络体系结构的标准。一个网络包括有多个神经元“层”,输入层、隐蔽层及输出层。输入层负责接收输入及分发到隐蔽层(因为用户看不见这些层,所以见做隐蔽层)。 这些隐蔽层负责所需的计算及输出结果给输出层,而用户则可以看到最终结果。现在,为免混淆,不会在这里更深入的探讨体系结构这一话题。 对于不同神经网络的更多详细资料可以看Generation5essays尽管我们讨论过神经元、训练及体系结构,但我们还不清楚神经网络实际做些什么。 TheFunctionofANNs--------------------------------------------------------------------------------神经网络被设计为与图案一起工作-它们可以被分为分类式或联想式。 分类式网络可以接受一组数,然后将其分类。例如ONR程序接受一个数字的影象而输出这个数字。或者PPDA32程序接受一个坐标而将它分类成A类或B类(类别是由所提供的训练决定的)。 更多实际用途可以看ApplicationsintheMilitary中的军事雷达,该雷达可以分别出车辆或树。联想模式接受一组数而输出另一组。 例如HIR程序接受一个‘脏’图像而输出一个它所学过而最接近的一个图像。联想模式更可应用于复杂的应用程序,如签名、面部、指纹识别等。 TheUpsandDownsofNeuralNetworks--------------------------------------------------------------------------------神经网络在这个领域中有很多优点,使得它越来越流行。 它在类型分类/识别方面非常出色。神经网络可以处理例外及不正常的输入数据,这对于很多系统都很重要(例如雷达及声波定位系统)。很多神经网络都是模仿生物神经网络的,即是他们仿照大脑的运作方式工作。 神经网络也得助于神经系统科学的发展,使它可以像人类一样准确地辨别物件而有电脑的速度!前途是光明的,但现在...是的,神经网络也有些不好的地方。这通常都是因为缺乏足够强大的硬件。 神经网络的力量源自于以并行方式处理资讯,即是同时处理多项数据。因此,要一个串行的机器模拟并行处理是非常耗时的。 神经网络的另一个问题是对某一个问题构建网络所定义的条件不足-有太多因素需要考虑:训练的算法、体系结构、每层的神经元个数、有多少层、数据的表现等,还有其它更多因素。 因此,随着时间越来越重要,大部份公司不可能负担重复的开发神经网络去有效地解决问题。 Conclusion--------------------------------------------------------------------------------希望您可以通过本文对神经网络有基本的认识。 Generation5现在有很多关于神经网络的资料可以查阅,包括文章及程序。我们有Hopfield、perceptrons(2个)网络的例子,及一些back-propagation个案研究。 Glossary--------------------------------------------------------------------------------NN神经网络,NeuralNetworkANNs人工神经网络,ArtificialNeuralNetworksneurons神经元synapses神经键self-organizingnetworks自我调整网络networksmodellingthermodynamicproperties热动态性网络模型。 ? 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