SignalPlus:探讨深度神经网络

SignalPlus:深度神经网络探讨

神经网络与卷积神经网络

前言

神经网络可以模仿生物神经元相互传递信号,从而实现复杂的计算任务。一个神经网络由神经元组成,其中神经元具有兴奋性和传导性的特性。兴奋性表示神经元在刺激强度达到阈值时才会产生冲动,传导性表示神经元通过突触将冲动传递给相邻的神经元。将许多神经元通过突触连接起来,就形成了一个神经网络。

人工神经网络

人工神经网络是由无数的人工神经元组成的网络。浅度神经网络适用于结构化数据,深度神经网络适用于非结构化数据,如图像、文本、语音等。对于生成式AI模型来说,了解深度神经网络是必要的。

1. 人工神经网络

1.1 神经网络初见

神经网络由神经元组成,可以用来预测图片中是否含有笑脸。每个神经元接收图像像素信息,结合输入像素,发出相应的信号。通过给神经网络提供大量的数据,即图片,可以训练神经网络,找到一组权重使得预测结果尽可能准确。

1.2 Keras训练流程

在Keras中实现人工神经网络需要了解三个要点:模型、层、优化器和损失函数。模型由多个层组成,层接收输入数据并输出预测值。损失函数用于衡量预测值和预期结果之间的匹配程度,优化器根据损失值来更新网络的权重。

1.3 极简神经网络

使用简单的线性回归问题来初识如何构建神经网络。给定一组x和y的数据,通过训练神经网络可以找到x和y之间的关系。通过搭建一个只有一个神经元的神经网络,即可求出这个关系。

2. 前馈神经网络(FNN)

前馈神经网络在图像分类问题上表现差的原因是它没有考虑到图像的空间结构。为了解决这个问题,我们引入卷积神经网络。

3. 卷积神经网络(CNN)

卷积神经网络是一种适用于图像处理的神经网络。卷积层使用卷积操作来提取图像的特征,批量归一化层和随机失活层用于改进模型的稳定性和泛化性能。

总之,神经网络是一种强大的工具,可以解决诸多问题。深度学习的发展使得神经网络的应用越来越广泛,对于构建复杂模型和解决更复杂的问题提供了更好的方法。在下一篇文章中,我们将进一步探讨深度生成模型的相关内容。