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神经网络

神经网络(Neural Network)可以用一个通俗又准确的方式理解,它是一类模仿人类大脑神经元结构和功能的算法,用来处理各种数据任务,比如分类、回归、图像识别、语音识别等。下面我分层次解释:


1️⃣ 核心概念

  • 神经元(Neuron):神经网络的基本单位。就像大脑里的神经元一样,它接收输入信号,经过“计算”,输出结果。
  • 层(Layer):神经元按层排列:
  • 输入层(Input Layer):接收外部数据。
  • 隐藏层(Hidden Layer):中间处理层,进行复杂计算。
  • 输出层(Output Layer):输出最终结果。
  • 权重(Weight):神经元之间的连接强度,类似“重要性系数”。
  • 偏置(Bias):调节神经元输出的参数。
  • 激活函数(Activation Function):给神经元输出加“非线性”,使网络能处理复杂问题。

2️⃣ 工作原理

  1. 输入数据:神经网络接收一组数值,比如图像像素或音频特征。
  2. 加权求和:每个神经元将输入乘以权重并加上偏置。
  3. 激活函数:经过激活函数处理,决定这个神经元是否“激活”。
  4. 输出结果:最终输出层给出预测或分类结果。
  5. 训练:网络根据预测结果与真实值的差距(损失函数)不断调整权重和偏置,让预测越来越准确。

3️⃣ 一个通俗例子

假设你要训练一个神经网络判断“这是猫还是狗”:

  • 输入层:图片的像素值。
  • 隐藏层:检测图像特征,比如耳朵、眼睛、毛发。
  • 输出层:输出一个概率,比如 [猫: 0.9, 狗: 0.1] → 网络认为这是猫。
  • 训练过程:网络不断调整权重,逐渐学会区分猫和狗。

4️⃣ 为什么叫“神经网络”

因为它的结构和工作方式模仿大脑神经元:每个神经元连接其他神经元,通过信号传递和权重调整来“学习”。