Вам бонус- начислено 1 монета за дневную активность. Сейчас у вас 1 монета

Вычисления на искусственных нейронных сетях

Лекция



Привет, Вы узнаете о том , что такое вычисления на искусственных нейронных сетях, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое вычисления на искусственных нейронных сетях , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Практическое применение методов искусственного интеллекта.

Пример решения простейшей абстрактной задачи тут 

 

Single-layer two-input perceptron
Inputs
x1
w1

Linear
Combiner

Hard
Limiter

Output
Y

w2

x2

© Negnevitsky, Pearson Ed...

Входные сигналы (переменные) Xi взвешиваются (умножаются на коэффициенты Wi , называемые синаптическими весами), затем суммируются, и полученная взвешенная сумма

 S = W1X1+W2X2+…+WNXN


подвергается изменению функцией f(S), называемой функцией активации.
Выходной сигнал Y также может повергаться взвешиванию (масштабированию). В качестве функции активации чаще всего используются
сигмоидная функция Y = 1 / (1 + exp(-λS)), а также гиперболический тангенс, логарифмическая функция, линейная и другие. Основное требование к таким функциям – монотонность.

S = W1X1+W2X2= 0.7x1.5+2.5x-1=1.45

Y = 1 / (1 + exp(-λS))=1/(1+exp(-0.5 1.45 ))=0,326

 

 

Функции активации для нейронных сетей

Activation functions of a neuron
Step function

Sign function Sigmoid function Linear function

Y

Y

Y

Y

+1

+1

1

1

...

 

обучение перцептрона

The Perceptron
 The operation of Rosenblatt’s perceptron is based
on the McCulloch and Pitts neuron model. The
model cons...

 The aim of the perceptron is to classify inputs,
x1, x2, . . ., xn, into one of two classes, say
A1 and A2.
 In the cas...

Linear separability in the perceptrons
x2

x2
Class A 1
1
1

Class A 2

2

x1

x1

2
x 1w 1 + x 2w 2 −θ = 0
(a) Two-input ...

How does the perceptron learn its classification
tasks?
This is done by making small adjustments in the
weights to reduce ...

 If at iteration p, the actual output is Y(p) and the
desired output is Yd (p), then the error is given by:

e( p) = Yd (...

The perceptron learning rule
wi ( p + 1) = wi ( p ) +  . xi ( p ) . e( p )
×
where p = 1, 2, 3, . . .
α is the learning r...

Perceptron’s training algorithm
Step 1: Initialisation
Set initial weights w1, w2,…, wn and threshold
θ
to random numbers ...

Perceptron’s training algorithm (continued)
Step 2: Activation
Activate the perceptron by applying inputs x1(p),
x2(p),…, ...

Perceptron’s training algorithm (continued)
Step 3: Weight training
Update the weights of the perceptron
wi ( p + 1) = wi ...

Example of perceptron learning: the logical operation AND
Epoch

Inputs

Desired
output
Yd

Initial
weights
w1
w2

Actual
...

Two-dimensional plots of basic logical operations
x2

x2

x2

1

1

1
x1

x1
0

1

(a) AND (x1 ∩ x2)

0

1

(b) OR (x 1 ∪ ...

 

 

Многослойные нейронные сети

 

Multilayer neural networks
 A multilayer perceptron is a feedforward neural
network with one or more hidden layers.
 The...

Input Signals

Output Signals

Multilayer perceptron with two hidden layers

Input
layer

First
hidden
layer

© Negnevitsk...

What does the middle layer hide?
 A hidden layer “hides” its desired output.
Neurons in the hidden layer cannot be observ...

 

 
26. Multilayer neural networks  A multilayer perceptron is a feedforward neural network with one or more hidden layers. Об этом говорит сайт https://intellect.icu .  The network consists of an input layer of source neurons, at least one middle or hidden layer of computational neurons, and an output layer of computational neurons.  The input signals are propagated in a forward direction on a layer-by-layer basis.  
27. Input Signals Output Signals Multilayer perceptron with two hidden layers Input layer First hidden layer  
28. What does the middle layer hide?

 A hidden layer “hides” its desired output. Neurons in the hidden layer cannot be observed through the input/output behaviour of the network. There is no obvious way to know what the desired output of the hidden layer should be.

 Commercial ANNs incorporate three and sometimes four layers, including one or two hidden layers. Each layer can contain from 10 to 1000 neurons. Experimental neural networks may have five or even six layers, including three or four hidden layers, and utilise millions of neurons.  
29. Back-propagation neural network
 Learning in a multilayer network proceeds the same way as for a perceptron.
 A training set of input patterns is presented to the network.
 The network computes its output pattern, and if there is an error − or in other words a difference between actual and desired output patterns − the weights are adjusted to reduce this error.  
30.
  In a back-propagation neural network, the learning algorithm has two phases.
 First, a training input pattern is presented to the network input layer. The network propagates the input pattern from layer to layer until the output pattern is generated by the output layer.
 If this pattern is different from the desired output, an error is calculated and then propagated backwards through the network from the output layer to the input layer. The weights are modified as the error is propagated.  

 Three-layer back-propagation neural network
Input signals
x1
x2

xi

1
1

2

y2

k

yk

l

yl

1

2

2
i

y1

wij

j

wjk
...

The back-propagation training algorithm
Step 1: Initialisation
Set all the weights and threshold levels of the
network to ...

Step 2: Activation
Activate the back-propagation neural
network by applying inputs x1(p), x2(p),…, xn(p)
and desired outpu...

Step 2 : Activation (continued)
(b) Calculate the actual outputs of the neurons in
the output layer:
m

y k ( p ) = sigm...

Step 3: Weight training
Update the weights in the back-propagation
network propagating backward the errors associated
with...

Step 3: Weight training (continued)
(b) Calculate the error gradient for the neurons in
the hidden layer:
l

j ( p)

= y j...

Step 4: Iteration
Increase iteration p by one, go back to Step 2 and
repeat the process until the selected error criterion...

Three-layer network for solving the
Exclusive-OR operation
−1
θ3
x1

1

w13
w23

3

−1
w35

θ5
5

x2

2

w24
w24

Input
la...

 The effect of the threshold applied to a neuron in the
hidden or output layer is represented by its weight, θ,
connected...

 We consider a training set where inputs x1 and x2 are
equal to 1 and desired output yd,5 is 0. The actual
outputs of neu...

 The next step is weight training. To update the
weights and threshold levels in our network, we
propagate the error, e, ...

 Next we calculate the error gradients for neurons 3
and 4 in the hidden layer:
(
(
3 = y3 (1 − y3 ) × 5 ×w35 = 0.5250 ×(...

 At last, we update all weights and threshold:
w13 = w13 + ∆ w13 = 0 . 5 + 0 . 0038 = 0 .5038
w14 = w14 + ∆ w14 = 0 . 9 −...

Learning curve for operation Exclusive-OR
10

Sum-Squared Network Error for 224 Epochs

1

Sum-Squared Error

10 0

10 -1
...

Final results of three-layer network learning
Inputs

x1

x2

1
0
1
0

1
1
0
0

Desired
output

Actual
output

yd

y5
0.01...

В заключение, эта статья об вычисления на искусственных нейронных сетях подчеркивает важность того что вы тут, расширяете ваше сознание, знания, навыки и умения. Надеюсь, что теперь ты понял что такое вычисления на искусственных нейронных сетях и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Практическое применение методов искусственного интеллекта

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про вычисления на искусственных нейронных сетях
создано: 2016-03-30
обновлено: 2021-03-13
132511



Рейтиг 9 of 10. count vote: 2
Вы довольны ?:


Поделиться:

Найди готовое или заработай

С нашими удобными сервисами без комиссии*

Как это работает? | Узнать цену?

Найти исполнителя
$0 / весь год.
  • У вас есть задание, но нет времени его делать
  • Вы хотите найти профессионала для выплнения задания
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • Приорететная поддержка
  • идеально подходит для студентов, у которых нет времени для решения заданий
Готовое решение
$0 / весь год.
  • Вы можите продать(исполнителем) или купить(заказчиком) готовое решение
  • Вам предоставят готовое решение
  • Будет предоставлено в минимальные сроки т.к. задание уже готовое
  • Вы получите базовую гарантию 8 дней
  • Вы можете заработать на материалах
  • подходит как для студентов так и для преподавателей
Я исполнитель
$0 / весь год.
  • Вы профессионал своего дела
  • У вас есть опыт и желание зарабатывать
  • Вы хотите помочь в решении задач или написании работ
  • Возможно примерение функции гаранта на сделку
  • подходит для опытных студентов так и для преподавателей



Комментарии


Оставить комментарий
Если у вас есть какое-либо предложение, идея, благодарность или комментарий, не стесняйтесь писать. Мы очень ценим отзывы и рады услышать ваше мнение.
To reply

Практическое применение методов искусственного интеллекта

Термины: Практическое применение методов искусственного интеллекта