【吴恩达-神经网络与深度学习】第一周:深度学习概论

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什么是神经网络

用神经网络进行监督学习

为什么深度学习会兴起


什么是神经网络

以房屋价格为例,输入房屋尺寸,经过神经元,输出价格。这是一个单神经元。

【神经元节点先计算线性函数(z = Wx + b),再计算激活。】

ReLU函数:修正线性单元,是一种人工神经网络中常用的激活函数(activation function),修正指取不小于0的值

 

一个复杂的神经网络:将如上的独立简单神经元叠加起来

神经网络的一部分神奇之处在于,当你实现它之后,你要做的只是输入,就能得到输出。因为它可以自己计算你训练集中样本的数目以及所有的中间过程。

上图中,x1~x4是输入层,第2层为隐藏单元,在一个神经网络中,它们每个都从输入的四个特征获得自身输入,输入层和中间层被紧密的连接起来了。

 

用神经网络进行监督学习

到目前几乎所有由神经网络创造的经济价值,本质上都离不开一种叫做监督学习的机器学习方法。需要机智的选择x和y,才能解决特定问题。

图像领域中,经常应用的是卷积神经网络CNN;对于序列数据,如音频是一维时间序列,通常使用RNN,一种循环神经网络;语言最自然的表示方式也是序列数据,可以用更复杂的RNNs。

下图分别是标准神经网络、CNN、RNN的结构。卷积网络通常用于图像;RNN非常适合这种一维序列,其中包含时间成分。

 

机器学习也应用于结构化数据和非结构化数据。

结构化数据:数据的数据库,如放假预测中的房屋大小、卧室数目,每个特征都有清晰的定义

非结构化数据:如音频、图像、文本,这里的特征就可能是图像的像素值和文本中的单词。从历史经验看,非结构化数据更难让计算机理解。

 神经网络彻底改变了监督学习。多亏了深度学习和神经网络,计算机现在能更好地解释非结构化数据。

 

为什么深度学习会兴起

数据规模巨大:需要训练大规模NN才能提高性能

 

算法的改进:增加了计算速度,使代码运行更快,可以更快训练大规模神经网络

例如激活函数:将Sigmod函数换成ReLU函数,梯度下降法运行得更快

 

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