机器学习与神经网络绪论

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一、人工智能

  1. 人工智能:人工智能就是让其具有人类的智能。“计算机控制”+“智能行为”

    流派:连接主义(能力好但缺乏解释性)、符号主义(解释性好)、行为主义。
  2. 人工智能研究领域

    机器感知(计算机视觉、语音信息处理、模式识别)

    学习(机器学习、强化学习)

    语言(自然语言处理)

    记忆(知识表示)

    决策(规划、数据挖掘)
  3. 如何开发一个人工智能系统?

    专家知识(人工规则)

    机器学习≈构建一个映射函数=规则(语音识别、图像识别、围棋、机器翻译)

    训练数据,测试数据。

如何开发人工智能系统



二、机器学习

  1. 原始数据 –> 数据预处理 –> 特征提取 –> 特征转换 –> 预测 –> 结果

    _______________|————–特征处理———–| ____浅层学习
  2. 语义鸿沟:人工智能挑战之一

    底层特征 VS 高层语义
  3. 好的数据表示?

    很强表示能力、后续学习任务变得简单、具有一般性,任务或领域独立的

    数据表示是机器学习的核心问题。

    ①局部表示:离散表示、符号表示。One-Hot向量

    ② 分布式表示:压缩、低位、稠密向量;用O(N)个参数表示O(2k)区间
  4. 表示学习

    原始数据 –> 底层特征 –> 中层特征 –> 高层特征 –> 预测 –> 结果

    ____________|———–表示学习—————|
  5. 传统特征提取vs表示学习

    特征提取:基于任务或先验对去除无用特征。(对分类器效果不能保证)

    表示学习:通过深度模型学习高层语义特征。(没有明确目标,对分类器有帮助)



三、 神经网络

Hebb`s Rule

人工神经网络:由大量神经元以及他们之间的有向连接构成。

  1. 神经元的激活规则:输入到输出的映射关系,一般非线性函数
  2. 网络的拓扑结构:不同神经元之间的连接关系
  3. 学习算法:通过训练数据来学习神经网络的参数。

    前馈网络、记忆网络、图网络。

    神经网络

如何解决贡献度分配问题?偏导数



四、神经网络发展史

模型提出:MP模型、B型图灵机、感知器(Perceptron)

冰河期:基本感知器无法处理异或、反向传播算法、新知机(类似于卷积神经网络)

反向传播算法引起的复兴:Hopfield网络、玻尔兹曼机、多层感知器、卷积神经网络。

流行度降低:——–

深度学习崛起:多层前馈神经网络可以先通过逐层与训练,再用反向传播算法进行精调方式进行有效学习。深度卷积神经网络模型、



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