机器学习总结

news2024/10/7 12:17:32

对以下文章机器学习总结

什么是深度学习?最易懂的机器学习入门文章-CSDN博客

人工智能和机器学习之间的关系

人工智能是一个最宽泛的概念,是一个研究领域,同时也是一个实现目标,而机器学习则是实现这一目标的一类方法。深度学习只是机器学习这一类方法中的一种。

机器学习之前的建模方式对比 :

深度学习改变了很多领域算法的实现模式。在深度学习兴起之前,很多领域建模的思路是投入大量精力做特征工程,将专家对某个领域的“人工理解”沉淀成特征表达,然后使用简单模型完成任务(如分类或回归)。而在数据充足的情况下,深度学习模型可以实现端到端的学习,即不需要专门做特征工程将原始的特征输入模型中,模型同时完成特征提取和分类任务。
 

Dimension disaster:

阶跃激活函数 (输入值和阈值的差值)

阶跃函数用于计算决定神经元是兴奋还是抑制的关键.阶跃函数可以将神经元输入值与阈值的差值映射为输出值1或0;若差值大于等于零则输出1,对应兴奋;若差值小于零则输出0,对应抑制。

阶跃函数具有不光滑、不连续等众多不“友好”的特性,无法连续求导。在实际应用中无法使用.

S型函数(sigmoid函数)— 无论输入值的范围有多大,这个函数都可以将输出挤压在范围(0,1)之内。

实际应用中, 我们通常用S型函数函数来代替阶跃函数,最常用的S型函数为sigmoid函数.

那么对于Sigmoid函数,则输出大于0.5小于1,对应兴奋;如果输入值在(-0.5,0)之间,那么输出则小于0.5大于0,对应抑制。

  • 既然如此,我们又应该怎样理解激活函数呢?其实从生活中就可以找到相似的影子。比如有一个父亲为了奖励他的孩子,对他说如果下次期末总成绩90分以上就奖励100元,不到90分就没有奖励。现在我们把这一过程抽象为一个M-P神经元模型。父亲最终会有两个状态,一个是奖励100元(激活),一个是没有奖励(抑制)。输入的 、 、到 等因素为孩子的表现,比如 代表孩子今天有没有认真听课, 代表孩子有没有认真完成作业, 代表孩子考试有没有认真计算。这些表现因素乘以各自的权重相加就是孩子的期末总成绩,如果总成绩没有超过父亲奖励的阈值,则最终相减的结果小于0,经过阶跃激活函数后值为0,代表父亲处于抑制状态,也就是没有奖励。但在第二次,孩子学习更加刻苦,考试过程中也特别认真,最后乘以各因素权重后的和超过了父亲的奖励阈值,即超过了90分,则最终相减的结果大于0,此时经过阶跃激活函数后的值为1,代表父亲处于激活状态,于是奖励给了孩子100元。 这便是激活函数以及整个M-P神经元模型的基本原理。

输入的数据各个特征乘以权重再相加,   结果和阈值进行差值计算, 大于0则阶跃激活函数结果为1,神经元兴奋状态,则奖励。 差值计算结果小于0,则阶跃激活函数结果为0,神经元抑制状态, 则惩罚.

感知机

感知机是一种判别模型,其目标是求得一个能够将数据集中的正实例点和负实例点完全分开的分离超平面。

  • 感知机在1957年由弗兰克·罗森布拉特提出,是支持向量机和神经网络的基础。
  • 感知机是一种二类分类的线性分类模型,输入为实例的特征向量,输出为实例的类别,正类取1,负类取-1。
  • 感知机是一种判别模型,其目标是求得一个能够将数据集中的正实例点和负实例点完全分开的分离超平面。如果数据不是线性可分的,则最后无法获得分离超平面。

单层感知机及其基本原理

基本结构 — 由两层神经元构成的网络结构。

x 表示输入, w 表示权重, y表示输出. 

    红色字体讲清楚了,M-P单神经元模型和感知机模型的区别

  • 上面所讲到的M-P神经元模型其实就是对单个神经元的一种建模,需要注意的一点是,M-P模型的权重和阈值都是人为给定的,所以对这一类模型不存在“学习”的说法。其实,这也是M-P模型与单层感知机最大的区别,感知机中引入了学习的概念,权重和阈值是通过学习得来的。

  • 单层感知机模型是由美国科学家Frank Rosenblatt(罗森布拉特)在1957年提出的,它的基本结构如图所示,简单来说,感知机(Perceptron)就是一个由两层神经元构成的网络结构:输入层接收外界的输入信号,通过激活函数(阈值)变换,把信号传送至输出层,因此它也被称为“阈值逻辑单元”;输出层(也被称为是感知机的功能层)就是M-P神经元。 (单感知机(Perceptron)就是一个由两层神经元构成的网络结构

  • 输出的数学表达式如图所示。可以看到,大于阈值的时候输出为1,小于等于阈值的时候输出为0

        我们判断正确错误和我们的权值 、 和阈值相关。那么怎么选择权值和阈值呢?事实上,我们并不能一开始就知道这几个参数的取值,而是一点点地“折腾试错”(Try-Error),而这里的“折腾试错”其实就是感知机的学习过程。

3.2 感知机的学习过程

神经网络的学习规则 — 调整神经元之间的连接权值和神经元内部阈值的规则。

中国有句古话:“知错能改,善莫大焉”说的就是,犯了错误而能改正,没有比这更好的事了。放到机器学习领域,这句话显然属于“监督学习”的范畴,因为“知错”,就表明事先已有了事物的评判标准,如果你的行为不符合或者偏离这些标准,那么就要根据偏离的程度,来“改善”自己的行为。

神经网络的学习规则就是调整神经元之间的连接权值和神经元内部阈值的规则(这个结论对于深度学习而言依然是适用的)。  (神经网络的学习过程,本质上就是不断调整神经元之间的权重和阈值的过程. 开始随机初始化权重和阈值,随着数据的输入数量变大, 这两个值为无限接近正确的数字.)

感知机的学习过程分为四个阶段。

                                        第一次学习,就是第一次根据规则调整权重和阈值.

感知机的几何意义 (单感知机只能解决线性分布的问题.)

在非线性分布形态的场景,感知机的学习过程就会发生“震荡(Fluctuation)”,权重就难以求得合适的解。因此,单个感知机的局限性在于它只能表示由一条直线分割的空间,对于非线性问题(即线性不可分问题,如上图中的非线性空间)仅用单个感知机无法解决。

单层的感知机不能解决“异或”问题。

观察三角符和圆圈的分布形态:

  非线性分布

深度神经网络

深度神经网络是一种使用数学模型处理图像以及其他数据的多层系统,而且目前已经发展为人工智能的重要基石。

感知机模型则由两层神经元组成,输入层接收外界输入信号后,经过激活函数处理,传递给输出层,输出层再经过激活函数处理形成最终的输出。

单层的感知机不能解决“异或”问题,也正是因此被人工智能泰斗明斯基并无恶意地把人工智能打入“冷宫”二十载。其实解决“异或”问题的关键在于能否解决非线性可分问题,而要解决非线性问题就需要提高网络的表征能力,也就是需要使用更加复杂的网络。

按照这个思路,我们可以考虑在输入层和输出层之间添加一层神经元,将其称之为隐藏层(Hidden Layer,又称“隐含层”或“隐层”)。

神经网络模型

  • 虽然多层感知机模型较M-P神经元而言已经有了很大进步,但这一类模型仍然无法很好地解决比较复杂的非线性问题。因此,在多层感知机模型的基础上,还研究出了如图所示的神经网络模型。
  • 神经网络模型具有如下特点:
  1. 由输入层、隐藏层和输出层组成,根据问题的需要,结构中可能含有更多隐藏层;
  2. 每层神经元与下一层神经元两两之间建立连接;
  3. 神经元之间不存在同层连接,也不存在跨层连接;
  4. 输入层仅仅起到接收输入的作用,不进行函数处理;
  5. 而隐藏层与输出层的神经元都具有激活函数,是功能神经元。上图所示为具备单个隐藏层的神经网络。

此外,针对以上的第1条中,对于神经网络模型,当隐藏层如下图中所示大于等于两层时,就称之为深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)

深度神经网络的训练过程:

内容有点深,脑细胞不够, 改天补充。  参考文章,像大佬致敬: 

【科普&实践】超详细!一文带你玩转深度学习 - 飞桨AI Studio星河社区

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1039743.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

N9000A 安捷伦Agilent信号分析仪

181/2461/8938利用先进的低成本信号分析工具,轻松完成基本的信号表征 借助可选的内置跟踪发生器,可以执行经济高效的激励响应测量 通过 X 系列测量应用软件增添重要功能 可以在射频和微波教育实验室中与培训套件结合使用,通过实践练习加深…

基于微信小程序的数学辅导系统设计与实现(源码+lw+部署文档+讲解等)

文章目录 前言用户微信端的主要功能有:管理员的主要功能有:具体实现截图详细视频演示为什么选择我自己的网站自己的小程序(小蔡coding)有保障的售后福利 代码参考论文参考源码获取 前言 💗博主介绍:✌全网粉…

wepack打包生产环境使用http-proxy-middleware做api代理转发的方法

首先安装http-proxy-middleware依赖,这个用npm和yarn安装都可以。 然后在express服务器的代码增加如下内容: const express require("express"); const app express(); const { createProxyMiddleware, fixRequestBody, } require("h…

初识C语言——详细入门(系统性学习day4)

目录 前言 一、C语言简单介绍、特点、基本构成 简单介绍: 特点: 基本构成: 二、认识C语言程序 标准格式: 简单C程序: 三、基本构成分类详细介绍 (1)关键字 (2&#xf…

数据通信——应用层(域名系统)

引言 TCP到此就告一段落,这也意味着传输层结束了,紧随其后的就是TCP/IP五层架构的应用层。操作系统、编程语言、用户的可视化界面等等都要通过应用层来体现。应用层和我们息息相关,我们使用电子设备娱乐或办公时,接触到的就是应用…

命令执行(rce)

1.命令与代码执行原理 命令执行原理 参数给变量未经过滤,直接使用了不安全的函数处理了变量 127.0.0.1&&ipconfig 有漏洞 常用的函数 assert,system,exec,shell_exec, eval,(反单引号) 代码执行原理 参数给变量未经过滤&#xff…

Windows如何将软件安装在移动硬盘上?

为什么要在Windows的移动硬盘上安装软件? 现在一些软件需要占用的硬盘空间越来越多,我们下载的软件也越来越多,硬盘的可用存储空间自然的也就越来越小了。当您在下载新软件时,就会提示您磁盘空间不足,但又不能删除之…

AIGC专栏7——EasyPhoto 人像训练与生成原理详解

AIGC专栏7——EasyPhoto 人像训练与生成原理详解 学习前言源码下载地址为什么是LoraEasyPhoto的训练流程1、数据的预处理a、人像排序i、人脸特征向量提取过程ii、人脸偏移角度计算iii、人像排序 b、人像分割与修复i、人像分割ii、图像修复与超分处理 2、Lora模型训练a、训练的基…

PyTorch实战:常用卷积神经网络搭建结构速览

目录 前言 常用卷积神经网络 1.AlexNet 2.VGGNet 3.GoogLeNet 4.ResNet 总览 前言 PyTorch可以说是三大主流框架中最适合初学者学习的了,相较于其他主流框架,PyTorch的简单易用性使其成为初学者们的首选。这样我想要强调的一点是,框架…

收藏!一个详细完整的公司局域网搭建案例

你们好,我的网工朋友。 什么是局域网? 所谓局域网(Local Area Network,简称LAN),就是用于将有限范围内(例如一个实验室、一层办公楼或者校园)的各种计算机、终端与外部设备互联成网。 那公司局域网怎么建…

ScrollView如何裁剪粒子特效

1)ScrollView如何裁剪粒子特效 2)Unreal在移动设备中无法使用Stat命令获取到GPU Thread的耗时 3)Unity中如何看到相机视野范围内的剔除结果 这是第354篇UWA技术知识分享的推送,精选了UWA社区的热门话题,涵盖了UWA问答、…

Spring Cloud Alibaba Gateway 简单使用

文章目录 Spring Cloud Alibaba Gateway1.Gateway简介2. 流量网关和服务网关的区别3. Spring Cloud Gateway 网关的搭建3.1 Spring Cloud Gateway 配置项的说明3.2 依赖导入3.3 配置文件 Spring Cloud Alibaba Gateway 1.Gateway简介 Spring Cloud Gateway是一个基于Spring F…

图片分割处理(以玉米颗粒的图片分割为例)

问题: 为完成玉米颗粒分类任务,现需要处理训练图片,将以下图片中的玉米颗粒进行分割: 目标: 操作步骤(完整代码附在最后,该部分为解释说明) 一、提取通道并进行二值化 # 提取蓝…

CCC数字钥匙设计【BLE】 --建立安全测距

1、建立安全测距Establish Secure Ranging 车端总共有三种建立安全测距的方式,具体如下: 1) Optimal Flow 2) Sub-Optimal Flow 3) Ranging Recovery Flow 为了确定建立安全测距需要执行哪条流程,车辆需要进行以下流程选择。当车辆和设备…

速码!!BGP最全学习笔记:BGP路径属性与选路原则

BGP路径属性 1、路径属性分类 公认属性:所有BGP路由器都必须能够识别的属性 公认必遵(Well-known Mandatory):必须包括在每个Update消息里。公认任意(Well-known Discretionary):可能包括在某…

数学公式测试

MVP变换 MVP变换用来描述视图变换的任务,即将虚拟世界中的三维物体映射(变换)到二维坐标中。 MVP变换分为三步: 模型变换(model tranformation):将模型空间转换到世界空间(找个好的地方,把所…

4年北漂之路,从软件测试外包到外企的一点小心得

4年前,我独自一人拖着行李箱来到了北京,成为了一名北漂,离开了校园的庇护,只身一人想要在这片陌生的地方闯出一番名堂,可最后却不得人意,面临着和所有北漂群体的共同困局,没有任何归属感&#x…

【Python Fastapi】js上传文件,fastapi处理,js显示回传信息

python from fastapi import FastAPI, File, UploadFile, HTTPException from fastapi.staticfiles import StaticFiles from fastapi.responses import HTMLResponse from typing import List import requestsapp FastAPI()# 配置静态文件目录 app.mount("/static"…

C++程序员,想入坑音视频方向,需要掌握那些技能树?

C程序员,想入坑音视频方向,需要掌握那些技能树? “音视频”方向太笼统了。 最核心的技术包括编码理论,从基础开始就是信号处理,傅里叶变换,DCT, 采样量化插值等等。这些和C没啥关系,就是一套数学理论。 …

工作薄代码之将活动工作表复制到新工作簿等

【分享成果,随喜正能量】得失,可以说是人类事业上的考验,不要因一时的得失影响一生的期许。得失是一时的,理想是一生的。。 我给VBA下的定义:VBA是个人小型自动化处理的有效工具。可以大大提高自己的劳动效率&#xf…