当前位置: 首页 > biancheng >正文

传统算法与神经网络算法,最简单的神经网络算法

常见的深度学习算法主要有哪些?

深度学习常见的3种算法有:卷积神经网络、循环神经网络、生成对抗网络。

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),是深度学习的代表算法之一。

循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)是一类以序列数据为输入,在序列的演进方向进行递归且所有节点(循环单元)按链式连接的递归神经网络。

生成对抗网络(GAN, Generative Adversarial Networks )是一种深度学习模型,是最近两年十分热门的一种无监督学习算法。

谷歌人工智能写作项目:神经网络伪原创

深度学习有哪些算法?

神经网络算法原理

4.2.1 概述人工神经网络的研究与计算机的研究几乎是同步发展的。

1943年心理学家McCulloch和数学家Pitts合作提出了形式神经元的数学模型,20世纪50年代末,Rosenblatt提出了感知器模型,1982年,Hopfiled引入了能量函数的概念提出了神经网络的一种数学模型,1986年,Rumelhart及LeCun等学者提出了多层感知器的反向传播算法等。

神经网络技术在众多研究者的努力下,理论上日趋完善,算法种类不断增加。目前,有关神经网络的理论研究成果很多,出版了不少有关基础理论的著作,并且现在仍是全球非线性科学研究的热点之一。

神经网络是一种通过模拟人的大脑神经结构去实现人脑智能活动功能的信息处理系统,它具有人脑的基本功能,但又不是人脑的真实写照。它是人脑的一种抽象、简化和模拟模型,故称之为人工神经网络(边肇祺,2000)。

人工神经元是神经网络的节点,是神经网络的最重要组成部分之一。目前,有关神经元的模型种类繁多,最常用最简单的模型是由阈值函数、Sigmoid 函数构成的模型(图 4-3)。

图4-3 人工神经元与两种常见的输出函数神经网络学习及识别方法最初是借鉴人脑神经元的学习识别过程提出的。

输入参数好比神经元接收信号,通过一定的权值(相当于刺激神经兴奋的强度)与神经元相连,这一过程有些类似于多元线性回归,但模拟的非线性特征是通过下一步骤体现的,即通过设定一阈值(神经元兴奋极限)来确定神经元的兴奋模式,经输出运算得到输出结果。

经过大量样本进入网络系统学习训练之后,连接输入信号与神经元之间的权值达到稳定并可最大限度地符合已经经过训练的学习样本。

在被确认网络结构的合理性和学习效果的高精度之后,将待预测样本输入参数代入网络,达到参数预测的目的。

4.2.2 反向传播算法(BP法)发展到目前为止,神经网络模型不下十几种,如前馈神经网络、感知器、Hopfiled 网络、径向基函数网络、反向传播算法(BP法)等,但在储层参数反演方面,目前比较成熟比较流行的网络类型是误差反向传播神经网络(BP-ANN)。

BP网络是在前馈神经网络的基础上发展起来的,始终有一个输入层(它包含的节点对应于每个输入变量)和一个输出层(它包含的节点对应于每个输出值),以及至少有一个具有任意节点数的隐含层(又称中间层)。

在 BP-ANN中,相邻层的节点通过一个任意初始权值全部相连,但同一层内各节点间互不相连。

对于 BP-ANN,隐含层和输出层节点的基函数必须是连续的、单调递增的,当输入趋于正或负无穷大时,它应该接近于某一固定值,也就是说,基函数为“S”型(Kosko,1992)。

BP-ANN 的训练是一个监督学习过程,涉及两个数据集,即训练数据集和监督数据集。

给网络的输入层提供一组输入信息,使其通过网络而在输出层上产生逼近期望输出的过程,称之为网络的学习,或称对网络进行训练,实现这一步骤的方法则称为学习算法。

BP网络的学习过程包括两个阶段:第一个阶段是正向过程,将输入变量通过输入层经隐层逐层计算各单元的输出值;第二阶段是反向传播过程,由输出误差逐层向前算出隐层各单元的误差,并用此误差修正前层权值。

误差信息通过网络反向传播,遵循误差逐步降低的原则来调整权值,直到达到满意的输出为止。

网络经过学习以后,一组合适的、稳定的权值连接权被固定下来,将待预测样本作为输入层参数,网络经过向前传播便可以得到输出结果,这就是网络的预测。

反向传播算法主要步骤如下:首先选定权系数初始值,然后重复下述过程直至收敛(对各样本依次计算)。

(1)从前向后各层计算各单元Oj储层特征研究与预测(2)对输出层计算δj储层特征研究与预测(3)从后向前计算各隐层δj储层特征研究与预测(4)计算并保存各权值修正量储层特征研究与预测(5)修正权值储层特征研究与预测以上算法是对每个样本作权值修正,也可以对各个样本计算δj后求和,按总误差修正权值。

机器学习一般常用的算法有哪些?

机器学习是人工智能的核心技术,是学习人工智能必不可少的环节。机器学习中有很多算法,能够解决很多以前难以企的问题,机器学习中涉及到的算法有不少,下面小编就给大家普及一下这些算法。

一、线性回归一般来说,线性回归是统计学和机器学习中最知名和最易理解的算法之一。这一算法中我们可以用来预测建模,而预测建模主要关注最小化模型误差或者尽可能作出最准确的预测,以可解释性为代价。

我们将借用、重用包括统计学在内的很多不同领域的算法,并将其用于这些目的。当然我们可以使用不同的技术从数据中学习线性回归模型,例如用于普通最小二乘法和梯度下降优化的线性代数解。

就目前而言,线性回归已经存在了200多年,并得到了广泛研究。使用这种技术的一些经验是尽可能去除非常相似(相关)的变量,并去除噪音。这是一种快速、简单的技术。

二、Logistic 回归它是解决二分类问题的首选方法。Logistic 回归与线性回归相似,目标都是找到每个输入变量的权重,即系数值。

与线性回归不同的是,Logistic 回归对输出的预测使用被称为 logistic 函数的非线性函数进行变换。logistic 函数看起来像一个大的S,并且可以将任何值转换到0到1的区间内。

这非常实用,因为我们可以规定logistic函数的输出值是0和1并预测类别值。像线性回归一样,Logistic 回归在删除与输出变量无关的属性以及非常相似的属性时效果更好。

它是一个快速的学习模型,并且对于二分类问题非常有效。三、线性判别分析(LDA)在前面我们介绍的Logistic 回归是一种分类算法,传统上,它仅限于只有两类的分类问题。而LDA的表示非常简单直接。

它由数据的统计属性构成,对每个类别进行计算。单个输入变量的 LDA包括两个,第一就是每个类别的平均值,第二就是所有类别的方差。

而在线性判别分析,进行预测的方法是计算每个类别的判别值并对具备最大值的类别进行预测。该技术假设数据呈高斯分布,因此最好预先从数据中删除异常值。这是处理分类预测建模问题的一种简单而强大的方法。

四、决策树决策树是预测建模机器学习的一种重要算法。决策树模型的表示是一个二叉树。这是算法和数据结构中的二叉树,没什么特别的。每个节点代表一个单独的输入变量x和该变量上的一个分割点。

而决策树的叶节点包含一个用于预测的输出变量y。通过遍历该树的分割点,直到到达一个叶节点并输出该节点的类别值就可以作出预测。当然决策树的有点就是决策树学习速度和预测速度都很快。

它们还可以解决大量问题,并且不需要对数据做特别准备。五、朴素贝叶斯其实朴素贝叶斯是一个简单但是很强大的预测建模算法。而这个模型由两种概率组成,这两种概率都可以直接从训练数据中计算出来。

第一种就是每个类别的概率,第二种就是给定每个 x 的值,每个类别的条件概率。一旦计算出来,概率模型可用于使用贝叶斯定理对新数据进行预测。

当我们的数据是实值时,通常假设一个高斯分布,这样我们可以简单的估计这些概率。而朴素贝叶斯之所以是朴素的,是因为它假设每个输入变量是独立的。

这是一个强大的假设,真实的数据并非如此,但是,该技术在大量复杂问题上非常有用。所以说,朴素贝叶斯是一个十分实用的功能。六、K近邻算法K近邻算法简称KNN算法,KNN 算法非常简单且有效。

KNN的模型表示是整个训练数据集。KNN算法在整个训练集中搜索K个最相似实例(近邻)并汇总这K个实例的输出变量,以预测新数据点。对于回归问题,这可能是平均输出变量,对于分类问题,这可能是众数类别值。

而其中的诀窍在于如何确定数据实例间的相似性。如果属性的度量单位相同,那么最简单的技术是使用欧几里得距离,我们可以根据每个输入变量之间的差值直接计算出来其数值。

当然,KNN需要大量内存或空间来存储所有数据,但是只有在需要预测时才执行计算。我们还可以随时更新和管理训练实例,以保持预测的准确性。

七、Boosting 和 AdaBoost首先,Boosting 是一种集成技术,它试图集成一些弱分类器来创建一个强分类器。

这通过从训练数据中构建一个模型,然后创建第二个模型来尝试纠正第一个模型的错误来完成。一直添加模型直到能够完美预测训练集,或添加的模型数量已经达到最大数量。

而AdaBoost 是第一个为二分类开发的真正成功的 boosting 算法。这是理解 boosting 的最佳起点。

现代 boosting 方法建立在 AdaBoost 之上,最显著的是随机梯度提升。当然,AdaBoost 与短决策树一起使用。

在第一个决策树创建之后,利用每个训练实例上树的性能来衡量下一个决策树应该对每个训练实例付出多少注意力。难以预测的训练数据被分配更多权重,而容易预测的数据分配的权重较少。

依次创建模型,每一个模型在训练实例上更新权重,影响序列中下一个决策树的学习。在所有决策树建立之后,对新数据进行预测,并且通过每个决策树在训练数据上的精确度评估其性能。

所以说,由于在纠正算法错误上投入了太多注意力,所以具备已删除异常值的干净数据十分重要。八、学习向量量化算法(简称 LVQ)学习向量量化也是机器学习其中的一个算法。

可能大家不知道的是,K近邻算法的一个缺点是我们需要遍历整个训练数据集。学习向量量化算法(简称 LVQ)是一种人工神经网络算法,它允许你选择训练实例的数量,并精确地学习这些实例应该是什么样的。

而学习向量量化的表示是码本向量的集合。这些是在开始时随机选择的,并逐渐调整以在学习算法的多次迭代中最好地总结训练数据集。在学习之后,码本向量可用于预测。

最相似的近邻通过计算每个码本向量和新数据实例之间的距离找到。然后返回最佳匹配单元的类别值或作为预测。如果大家重新调整数据,使其具有相同的范围,就可以获得最佳结果。

当然,如果大家发现KNN在大家数据集上达到很好的结果,请尝试用LVQ减少存储整个训练数据集的内存要求。

人工智能算法有哪些

同意上一个回答,我来补充一下决策树决策树是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成决策树来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法。

由于这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干,故称决策树。随机森林在机器学习中,随机森林是一个包含多个决策树的分类器, 并且其输出的类别是由个别树输出的类别的众数而定。

逻辑回归逻辑回归,是一种广义的线性回归分析模型,常用于数据挖掘,疾病自动诊断,经济预测等领域。例如,探讨引发疾病的危险因素,并根据危险因素预测疾病发生的概率等。

AdaboostAdaboost是一种迭代算法,其核心思想是针对同一个训练集训练不同的分类器(弱分类器),然后把这些弱分类器集合起来,构成一个更强的最终分类器(强分类器)。

其算法本身是通过改变数据分布来实现的,它根据每次训练集之中每个样本的分类是否正确,以及上次的总体分类的准确率,来确定每个样本的权值。朴素贝叶斯朴素贝叶斯法是基于贝叶斯定理与特征条件独立假设的分类方法。

最为广泛的两种分类模型是决策树模型和朴素贝叶斯模型。和决策树模型相比,朴素贝叶斯分类器发源于古典数学理论,有着坚实的数学基础,以及稳定的分类效率。

同时,朴素贝叶斯分类器模型所需估计的参数很少,对缺失数据不太敏感,算法也比较简单。

K近邻所谓K近邻算法,即是给定一个训练数据集,对新的输入实例,在训练数据集中找到与该实例最邻近的K个实例(也就是上面所说的K个邻居), 这K个实例的多数属于某个类,就把该输入实例分类到这个类中。

SVM使用铰链损失函数计算经验风险并在求解系统中加入了正则化项以优化结构风险,是一个具有稀疏性和稳健性的分类器。

神经网络人工神经网络是生物神经网络在某种简化意义下的技术复现,它的主要任务是根据生物神经网络的原理和实际应用的需要建造实用的人工神经网络模型,设计相应的学习算法,模拟人脑的某种智能活动,然后在技术上实现出来用以解决实际问题。

因此,生物神经网络主要研究智能的机理;人工神经网络主要研究智能机理的实现,两者相辅相成。

神经网络的学习方式

什么神经网络训练学习?学习有哪几种方式?

深度学习主要是学习哪些算法?

深度学习(也称为深度结构化学习或分层学习)是基于人工神经网络的更广泛的机器学习方法族的一部分。学习可以是有监督的、半监督的或无监督的。

深度学习架构,例如深度神经网络、深度信念网络、循环神经网络和卷积神经网络,已经被应用于包括计算机视觉、语音识别、自然语言处理、音频识别、社交网络过滤、机器翻译、生物信息学、药物设计、医学图像分析、材料检查和棋盘游戏程序在内的领域,在这些领域中,它们的成果可与人类专家媲美,并且在某些情况下胜过人类专家。

神经网络受到生物系统中信息处理和分布式通信节点的启发。人工神经网络与生物大脑有各种不同。具体而言,神经网络往往是静态和象征性的,而大多数生物的大脑是动态(可塑)和模拟的。

定义深度学习是一类机器学习算法: 使用多个层逐步从原始输入中逐步提取更高级别的特征。例如,在图像处理中,较低层可以识别边缘,而较高层可以识别对人类有意义的部分,例如数字/字母或面部。

 

相关文章:

  • 牛客练习赛#84 F 莫比乌斯反演+杜教筛+技巧+斐波那契数列和gcd的结论+矩阵快速幂
  • ZZNUOJ_用C语言编写程序实现1342:支配值数目(附完整源码)
  • java毕业设计后勤管理系统餐饮评价监督系统(附源码、数据库)
  • 前端基础学习笔记
  • 【TS】联合类型--类型断言--类型推断
  • 谈笑风声的秘密
  • QT影城网上售票系统
  • NetCDF数据在ArcMap中的使用
  • 打怪升级(考验思路)
  • 持续精进,改变自己