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电脑神经网络参数设置

发布时间: 2022-05-19 01:52:27

① 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。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。

(1)电脑神经网络参数设置扩展阅读:

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。

如何选择神经网络的超参数

1、神经网络算法隐含层的选取
1.1 构造法
首先运用三种确定隐含层层数的方法得到三个隐含层层数,找到最小值和最大值,然后从最小值开始逐个验证模型预测误差,直到达到最大值。最后选取模型误差最小的那个隐含层层数。该方法适用于双隐含层网络。
1.2 删除法
单隐含层网络非线性映射能力较弱,相同问题,为达到预定映射关系,隐层节点要多一些,以增加网络的可调参数,故适合运用删除法。
1.3黄金分割法
算法的主要思想:首先在[a,b]内寻找理想的隐含层节点数,这样就充分保证了网络的逼近能力和泛化能力。为满足高精度逼近的要求,再按照黄金分割原理拓展搜索区间,即得到区间[b,c](其中b=0.619*(c-a)+a),在区间[b,c]中搜索最优,则得到逼近能力更强的隐含层节点数,在实际应用根据要求,从中选取其一即可。

③ 神经网络gradient怎么设置

梯度是计算得来的,不是“设置”的。

传统的神经网络通过前向、后向两步运算进行训练。其中最关键的就是BP算法,它是网络训练的根本方式。在运行BP的过程中,你需要先根据定义好的“代价函数”分别对每一层的参数(一般是W和b)求偏导(也就是你说的gradient),用该偏导数在每一次迭代中更新对应的W和b,直至算法收敛。

具体实现思路和细节可以参考:http://deeplearning.stanford.e/wiki/index.php/%E5%8F%8D%E5%90%91%E4%BC%A0%E5%AF%BC%E7%AE%97%E6%B3%95

④ SPSS的神经网络模型参数设置疑问

1神经网络对于定量数据也能用

2因子根据具体研究面对确定
3比例3:7,也可以cross
4验证集必须
5这些就多了,有数学公式

⑤ 神经网络 seed 设置成多少

seed函数是对神经网络里用到的rand函数其作用的吧.设置seed为明确的值,只是不同的人或不同次运行随机函数是能产生相同的随机数,观察到相同的结果。实际运行中,设置成多少应该是无所谓的,这才是随机数。

⑥ 卷积神经网络用全连接层的参数是怎么确定的

卷积神经网络用全连接层的参数确定:卷积神经网络与传统的人脸检测方法不同,它是通过直接作用于输入样本,用样本来训练网络并最终实现检测任务的。

它是非参数型的人脸检测方法,可以省去传统方法中建模、参数估计以及参数检验、重建模型等的一系列复杂过程。本文针对图像中任意大小、位置、姿势、方向、肤色、面部表情和光照条件的人脸。

输入层

卷积神经网络的输入层可以处理多维数据,常见地,一维卷积神经网络的输入层接收一维或二维数组,其中一维数组通常为时间或频谱采样;二维数组可能包含多个通道;二维卷积神经网络的输入层接收二维或三维数组;三维卷积神经网络的输入层接收四维数组。

由于卷积神经网络在计算机视觉领域应用较广,因此许多研究在介绍其结构时预先假设了三维输入数据,即平面上的二维像素点和RGB通道。

⑦ 深度神经网络dnn怎么调节参数

深度神经网络(DNN)目前是许多现代AI应用的基础。
自从DNN在语音识别和图像识别任务中展现出突破性的成果,使用DNN的应用数量呈爆炸式增加。这些DNN方法被大量应用在无人驾驶汽车,癌症检测,游戏AI等方面。
在许多领域中,DNN目前的准确性已经超过人类。与早期的专家手动提取特征或制定规则不同,DNN的优越性能来自于在大量数据上使用统计学习方法,从原始数据中提取高级特征的能力,从而对输入空间进行有效的表示。

然而,DNN超高的准确性是以超高的计算复杂度为代价的。
通常意义下的计算引擎,尤其是GPU,是DNN的基础。因此,能够在不牺牲准确性和增加硬件成本的前提下,提高深度神经网络的能量效率和吞吐量的方法,对于DNN在AI系统中更广泛的应用是至关重要的。研究人员目前已经更多的将关注点放在针对DNN计算开发专用的加速方法。
鉴于篇幅,本文主要针对论文中的如下几部分详细介绍:
DNN的背景,历史和应用
DNN的组成部分,以及常见的DNN模型
简介如何使用硬件加速DNN运算
DNN的背景
人工智能与深度神经网络

深度神经网络,也被称为深度学习,是人工智能领域的重要分支,根据麦卡锡(人工智能之父)的定义,人工智能是创造像人一样的智能机械的科学工程。深度学习与人工智能的关系如图1所示:

图1:深度神经网络与人工智能的关系
人工智能领域内,一个大的子领域是机器学习,由Arthur Samuel在1959年定义为:让计算机拥有不需要明确编程即可学习的能力。
这意味着创建一个程序,这个程序可以被训练去学习如何去做一些智能的行为,然后这个程序就可以自己完成任务。而传统的人工启发式方法,需要对每个新问题重新设计程序。
高效的机器学习算法的优点是显而易见的。一个机器学习算法,只需通过训练,就可以解决某一领域中每一个新问题,而不是对每个新问题特定地进行编程。
在机器学习领域,有一个部分被称作brain-inspired computation。因为人类大脑是目前学习和解决问题最好的“机器”,很自然的,人们会从中寻找机器学习的方法。
尽管科学家们仍在探索大脑工作的细节,但是有一点被公认的是:神经元是大脑的主要计算单元。
人类大脑平均有860亿个神经元。神经元相互连接,通过树突接受其他神经元的信号,对这些信号进行计算之后,通过轴突将信号传递给下一个神经元。一个神经元的轴突分支出来并连接到许多其他神经元的树突上,轴突分支和树突之间的连接被称为突触。据估计,人类大脑平均有1014-1015个突触。
突触的一个关键特性是它可以缩放通过它的信号大小。这个比例因子可以被称为权重(weight),普遍认为,大脑学习的方式是通过改变突触的权重实现的。因此,不同的权重导致对输入产生不同的响应。注意,学习过程是学习刺激导致的权重调整,而大脑组织(可以被认为是程序)并不改变。
大脑的这个特征对机器学习算法有很好的启示。
神经网络与深度神经网络

神经元的计算是输入值的加权和这个概念启发了神经网络的研究。这些加权和对应于突触的缩放值以及神经元所接收的值的组合。此外,神经元并不仅仅是输入信号的加权和,如果是这样的话,级联的神经元的计算将是一种简单的线性代数运算。
相反的是,神经元组合输入的操作似乎是一种非线性函数,只有输入达到某个阈值的时候,神经元才会生成输出。因此,通过类比,我们可以知道神经网络在输入值的加权和的基础上应用了非线性函数。
图2(a)展示了计算神经网络的示意图,图的最左边是接受数值的“输入层”。这些值被传播到中间层神经元,通常也叫做网络的“隐藏层”。通过一个或更多隐藏层的加权和最终被传播到“输出层”,将神经网络的最终结果输出给用户。

图2:神经网络示意图

在神经网络领域,一个子领域被称为深度学习。最初的神经网络通常只有几层的网络。而深度网络通常有更多的层数,今天的网络一般在五层以上,甚至达到一千多层。
目前在视觉应用中使用深度神经网络的解释是:将图像所有像素输入到网络的第一层之后,该层的加权和可以被解释为表示图像不同的低阶特征。随着层数的加深,这些特征被组合,从而代表更高阶的图像特征。
例如,线可以被组合成形状,再进一步,可以被组合成一系列形状的集合。最后,再训练好这些信息之后,针对各个图像类别,网络给出由这些高阶特征组成各个对象的概率,即分类结果。
推理(Inference)与训练(Training)
既然DNN是机器学习算法中的一员,那么它的基本编程思想仍然是学习。DNN的学习即确定网络的权重值。通常,学习过程被称为训练网络(training)。一旦训练完成,程序可以使用由训练确定的权值进行计算,这个使用网络完成任务的操作被被称为推断(inference)。
接下来,如图3所示,我们用图像分类作为例子来展示如何训练一个深度神经网络。当我们使用一个DNN的时候,我们输入一幅图片,DNN输出一个得分向量,每一个分数对应一个物体分类;得到最高分数的分类意味着这幅图片最有可能属于这个分类。
训练DNN的首要目标就是确定如何设置权重,使得正确分类的得分最高(图片所对应的正确分类在训练数据集中标出),而使其他不正确分类的得分尽可能低。理想的正确分类得分与目前的权重所计算出的得分之间的差距被称为损失函数(loss)。
因此训练DNN的目标即找到一组权重,使得对一个较大规模数据集的loss最小。

图3:图像分类

权重(weight)的优化过程类似爬山的过程,这种方法被称为梯度下降(gradient decent)。损失函数对每个权值的梯度,即损失函数对每个权值求偏导数,被用来更新权值(例:第t到t+1次迭代:,其中α被称为学习率(Learning rate)。梯度值表明权值应该如何变化以减小loss。这个减小loss值的过程是重复迭代进行的。
梯度可以通过反向传播(Back-Propagation)过程很高效地进行计算,loss的影响反向通过网络来计算loss是如何被每个权重影响的。
训练权重有很多种方法。前面提到的是最常见的方法,被称为监督学习,其中所有的训练样本是有标签的。
无监督学习是另一种方法,其中所有训练样本都没有标签,最终目标是在数据中查找结构或聚类。半监督学习结合了两种方法,只有训练数据的一小部分被标记(例如,使用未标记的数据来定义集群边界,并使用少量的标记数据来标记集群)。
最后,强化学习可以用来训练一个DNN作为一个策略网络,对策略网络给出一个输入,它可以做出一个决定,使得下一步的行动得到相应的奖励;训练这个网络的过程是使网络能够做出使奖励(即奖励函数)最大化的决策,并且训练过程必须平衡尝试新行为(Exploration)和使用已知能给予高回报的行为(Exploitation)两种方法。

用于确定权重的另一种常用方法是fine-tune,使用预先训练好的模型的权重用作初始化,然后针对新的数据集(例如,传递学习)或新的约束(例如,降低的精度)调整权重。与从随机初始化开始相比,能够更快的训练,并且有时会有更好的准确性。

⑧ 神经网络算法中,参数的设置或者调整,有什么方法可以采用

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神经网络的结构(例如2输入3隐节点1输出)建好后,一般就要求神经网络里的权值和阈值。现在一般求解权值和阈值,都是采用梯度下降之类的搜索算法(梯度下降法、牛顿法、列文伯格-马跨特法、狗腿法等等),这些算法会先初始化一个解,在这个解的基础上,确定一个搜索方向和一个移动步长(各种法算确定方向和步长的方法不同,也就使各种算法适用于解决不同的问题),使初始解根据这个方向和步长移动后,能使目标函数的输出(在神经网络中就是预测误差)下降。 然后将它更新为新的解,再继续寻找下一步的移动方向的步长,这样不断的迭代下去,目标函数(神经网络中的预测误差)也不断下降,最终就能找到一个解,使得目标函数(预测误差)比较小。
而在寻解过程中,步长太大,就会搜索得不仔细,可能跨过了优秀的解,而步长太小,又会使寻解过程进行得太慢。因此,步长设置适当非常重要。
学习率对原步长(在梯度下降法中就是梯度的长度)作调整,如果学习率lr = 0.1,那么梯度下降法中每次调整的步长就是0.1*梯度,
而在matlab神经网络工具箱里的lr,代表的是初始学习率。因为matlab工具箱为了在寻解不同阶段更智能的选择合适的步长,使用的是可变学习率,它会根据上一次解的调整对目标函数带来的效果来对学习率作调整,再根据学习率决定步长。
机制如下:
if newE2/E2 > maxE_inc %若果误差上升大于阈值
lr = lr * lr_dec; %则降低学习率
else
if newE2 < E2 %若果误差减少
lr = lr * lr_inc;%则增加学习率
end
详细的可以看《神经网络之家》nnetinfo里的《[重要]写自己的BP神经网络(traingd)》一文,里面是matlab神经网络工具箱梯度下降法的简化代码

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祝学习愉快

⑨ 深度学习中的神经网络参数怎么调整

根据前一次运行的情况做调整,例如出现梯度爆炸则要调低学习速率,出现过拟合则要调高正则化参数的系数。

⑩ 神经网络weight参数怎么初始化

不一定,也可设置为[-1,1]之间。事实上,必须要有权值为负数,不然只有激活神经元,没有抑制的也不行。至于为什么在[-1,1]之间就足够了,这是因为归一化和Sigmoid函数输出区间限制这两个原因。一般在编程时,设置一个矩阵为bounds=ones(S,1)*[-1,1]; %权值上下界。
在MATLAB中,可以直接使用net = init(net);来初始化。我们可以通过设定网络参数net.initFcn和net.layer{i}.initFcn这一技巧来初始化一个给定的网络。net.initFcn用来决定整个网络的初始化函数。前馈网络的缺省值为initlay,它允许每一层用单独的初始化函数。设定了net.initFcn ,那么参数net.layer{i}.initFcn 也要设定用来决定每一层的初始化函数。对前馈网络来说,有两种不同的初始化方式经常被用到:initwb和initnw。initwb函数根据每一层自己的初始化参数(net.inputWeights{i,j}.initFcn)初始化权重矩阵和偏置。前馈网络的初始化权重通常设为rands,它使权重在-1到1之间随机取值。这种方式经常用在转换函数是线性函数时。initnw通常用于转换函数是曲线函数。它根据Nguyen和Widrow[NgWi90]为层产生初始权重和偏置值,使得每层神经元的活动区域能大致平坦的分布在输入空间。