① 循环神经网络的反向传播
可以采用MATLAB软件中的神经网络工具箱来实现BP神经网络算法。BP神经网络的学习过程由前向计算过程、误差计算和误差反向传播过程组成。双含隐层BP神经网络的MATLAB程序,由输入部分、计算部分、输出部分组成,其中输入部分包括网络参数与训练样本数据的输入、初始化权系、求输入输出模式各分量的平均值及标准差并作相应数据预处理、读入测试集样本数据并作相应数据预处理;计算部分包括正向计算、反向传播、计算各层权矩阵的增量、自适应和动量项修改各层权矩阵;输出部分包括显示网络最终状态及计算值与期望值之间的相对误差、输出测试集相应结果、显示训练,测试误差曲线。
② 卷积神经网络权值共享怎么体现的
- 用局部连接而不是全连接,同时权值共享。
局部连接的概念参考局部感受域,即某个视神经元仅考虑某一个小区域的视觉输入,因此相比普通神经网络的全连接层(下一层的某一个神经元需要与前一层的所有节点连接),卷积网络的某一个卷积层的所有节点只负责前层输入的某一个区域(比如某个3*3的方块)。这样一来需要训练的权值数相比全连接而言会大大减少,进而减小对样本空间大小的需求。
权值共享的概念就是,某一隐藏层的所有神经元共用一组权值。
这两个概念对应卷积层的话,恰好就是某个固定的卷积核。卷积核在图像上滑动时每处在一个位置分别对应一个“局部连接”的神经元,同时因为“权值共享”的缘故,这些神经元的参数一致,正好对应同一个卷积核。
顺便补充下,不同卷积核对应不同的特征,比如不同方向的边(edge)就会分别对应不同的卷积核。
- 激活函数f(x)用ReLU的话避免了x过大梯度趋于0(比如用sigmoid)而影响训练的权值的情况(即GradientVanishing)。同时结果会更稀疏一些。
- 池化之后(例如保留邻域内最大或~~平均以舍弃一些信息)一定程度也压制了过拟合的情况。
综述
总体来说就是重复卷积-relu来提取特征,进行池化之后再作更深层的特征提取,实质上深层卷积网络的主要作用在于特征提取。最后一层直接用softmax来分类(获得一个介于0~1的值表达输入属于这一类别的概率)。
③ 哪些神经网络结构会发生权重共享
说的确定应该就是训练方法吧,神经网络的权值不是人工给定的。而是用训练集(包括输入和输出)训练,用训练集训练一遍称为一个epoch,一般要许多epoch才行,目的是使得目标与训练结果的误差(一般采用均方误差)小到一个给定的阈值。以上所说是有监督的学习方法,还有无监督的学习方法。
④ 卷积神经网络算法是什么
一维构筑、二维构筑、全卷积构筑。
卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(Feedforward Neural Networks),是深度学习(deep learning)的代表算法之一。
卷积神经网络具有表征学习(representation learning)能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类(shift-invariant classification),因此也被称为“平移不变人工神经网络(Shift-Invariant Artificial Neural Networks, SIANN)”。
卷积神经网络的连接性:
卷积神经网络中卷积层间的连接被称为稀疏连接(sparse connection),即相比于前馈神经网络中的全连接,卷积层中的神经元仅与其相邻层的部分,而非全部神经元相连。具体地,卷积神经网络第l层特征图中的任意一个像素(神经元)都仅是l-1层中卷积核所定义的感受野内的像素的线性组合。
卷积神经网络的稀疏连接具有正则化的效果,提高了网络结构的稳定性和泛化能力,避免过度拟合,同时,稀疏连接减少了权重参数的总量,有利于神经网络的快速学习,和在计算时减少内存开销。
卷积神经网络中特征图同一通道内的所有像素共享一组卷积核权重系数,该性质被称为权重共享(weight sharing)。权重共享将卷积神经网络和其它包含局部连接结构的神经网络相区分,后者虽然使用了稀疏连接,但不同连接的权重是不同的。权重共享和稀疏连接一样,减少了卷积神经网络的参数总量,并具有正则化的效果。
在全连接网络视角下,卷积神经网络的稀疏连接和权重共享可以被视为两个无限强的先验(pirior),即一个隐含层神经元在其感受野之外的所有权重系数恒为0(但感受野可以在空间移动);且在一个通道内,所有神经元的权重系数相同。
⑤ 如何理解卷积神经网络中的权值共享
所谓的权值共享就是说,给一张输入图片,用一个filter去扫这张图,filter里面的数就叫权重,这张图每个位置是被同样的filter扫的,所以权重是一样的,也就是共享。 这么说可能还不太明白,如果你能理解什么叫全连接神经网络的话,那么从一个尽量减少参数个数的角度去理解就可以了。 对于一张输入图片,大小为W*H,如果使用全连接网络,生成一张X*Y的feature map,需要W*H*X*Y个参数,如果原图长宽是10^2级别的,而且XY大小和WH差不多的话,那么这样一层网络需要的参数个数是10^8~10^12级别。 这么多参数肯定是不行的,那么我们就想办法减少参数的个数对于输出层feature map上的每一个像素,他与原图片的每一个像素都有连接,每一个链接都需要一个参数。但注意到图像一般都是局部相关的,那么如果输出层的每一个像素只和输入层图片的一个局部相连,那么需要参数的个数就会大大减少。假设输出层每个像素只与输入图片上F*F的一个小方块有连接,也就是说输出层的这个像素值,只是通过原图的这个F*F的小方形中的像素值计算而来,那么对于输出层的每个像素,需要的参数个数就从原来的W*H减小到了F*F。如果对于原图片的每一个F*F的方框都需要计算这样一个输出值,那么需要的参数只是W*H*F*F,如果原图长宽是10^2级别,而F在10以内的话,那么需要的参数的个数只有10^5~10^6级别,相比于原来的10^8~10^12小了很多很多。
⑥ 人工智能CNN卷积神经网络如何共享权值
首先权值共享就是滤波器共享,滤波器的参数是固定的,即是用相同的滤波器去扫一遍图像,提取一次特征特征,得到feature map。在卷积网络中,学好了一个滤波器,就相当于掌握了一种特征,这个滤波器在图像中滑动,进行特征提取,然后所有进行这样操作的区域都会被采集到这种特征,就好比上面的水平线。
⑦ 研究人工神经网络的权值分布有什么意义
神经网络一般都是非常庞大的,每个边对应一个权值,如果权值不共享的话,数据量就更大了,但是为了提高效率,引入了权值共享,但是还不够,想再次提高效率和精确度,进行主成分分析,把一些重要的权重保留,不重要的舍弃,你这个权值分布就很有意义了,比如权重是5的权值在概率上占到了百分之95,或者说主成分分析的结果前2类权重就占据了百分之80,那么剩下的权值就可以省略,当然这都是理论上的
⑧ 有哪些深度神经网络模型
目前经常使用的深度神经网络模型主要有卷积神经网络(CNN) 、递归神经网络(RNN)、深信度网络(DBN) 、深度自动编码器(AutoEncoder) 和生成对抗网络(GAN) 等。
递归神经网络实际.上包含了两种神经网络。一种是循环神经网络(Recurrent NeuralNetwork) ;另一种是结构递归神经网络(Recursive Neural Network),它使用相似的网络结构递归形成更加复杂的深度网络。RNN它们都可以处理有序列的问题,比如时间序列等且RNN有“记忆”能力,可以“模拟”数据间的依赖关系。卷积网络的精髓就是适合处理结构化数据。
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⑨ 如何理解人工智能神经网络中的权值共享问题
权值(权重)共享这个词是由LeNet5模型提出来的。以CNN为例,在对一张图偏进行卷积的过程中,使用的是同一个卷积核的参数。比如一个3×3×1的卷积核,这个卷积核内9个的参数被整张图共享,而不会因为图像内位置的不同而改变卷积核内的权系数。说的再直白一些,就是用一个卷积核不改变其内权系数的情况下卷积处理整张图片(当然CNN中每一层不会只有一个卷积核的,这样说只是为了方便解释而已)。
⑩ BP神经网络在权重优化中的应用
不好意思!
走错房间了!
这里是数学!
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