神经网络与深度学习之神经网络概念

  1. 机器学习的概念理解
    机器学习就是通过多次实验(也称为学习),记录下实验结果,下次在遇到相同的实验,就能够知道实验结果。实验的样本要多,当有足够多的样本时,计算机就能大概率知道实验结果。
    举个例子,假如日常生活中我们需要买橘子,当然要买那种又甜又多汁的。我们可以通过橘子的外观来判断橘子是否是我们想要的。首先可以用一个表格来描述橘子的属性和类型的关系。表格每一行放一个橘子的数据,包括橘子的各种物理属性:颜色、大小、形状和产地等,还有品尝是橘子的属性:甜度、成熟度和多汁度等。假设现在我们已经买了很多次橘子(进行多次实验),并获得了如下数据(记录实验结果):江西产的深橙色的大橘子是甜且多汁的,而梅州产的浅橙色的小橘子是甜且多汁的(数据都是编的,千万不要作为挑选橘子的依据)。所以当我们下次再购买橘子时,只需要知道产地以及橘子的外观,扔到我们的模型中,模型就会告诉我们这个橘子的各种属性。
    橘子模型稍微改变一下,就可以用于选择香蕉,这就叫迁移学习。
    橘子模型对着新的样本、新橘子的种类,变得越来越好,越来越全面,这就叫增量学习。
    这就是机器学习。
  2. 神经元
    神经元又叫神经细胞,先来看看神经元的构成。
    神经元的构成 神经元主要大致可分为细胞体和突起两部分,细胞体这里不做过多介绍,下面主要介绍突起部分。突起分为树突和轴突:呈树枝状的被称为树突,它负责接收信息,将其他神经元的信息传递至胞体;而那根细长的突起成为轴突,它把胞体的冲动传送至远处,传给另一个神经元的树突(中间神经元)或者肌肉与腺体(传出神经元)。 2.1 神经元归纳起来分为三类: (1)感觉神经元(传入神经元),其树突的末端分布于身体的外周部,接收来自体内外的刺激,将兴奋船只脊髓和脑。 (2)运动神经元(传出神经元),其轴突延伸至肌肉或腺体。运动神经元的兴奋可引起它们的活动。 (3)联络神经元(中间神经元),介于上述两种神经元之间,把他们联系起来或者组成复杂的网络,起着神经元之间机能联系的作用,多存在于脑和脊髓里。 2.2 神经元具有两个主要的特性,即为兴奋性和传导性: (1)兴奋性 神经元的兴奋性非常特殊,当刺激强度未达到某一阈值时(阈值的概念为人工神经元模仿提供了理论依据,传输函数中大多数函数都是依据此原则来输出的),神经冲动不会发生,当刺激强度达到该阈值时,神经冲动就会发生并且能瞬间达到最大强度,此后刺激强度不管是继续增加或者减少到阈值以下,已经诱发的冲动强度也不会再发生变化。兴奋性的原理解释了我们为什么需要传输函数,通过了解神经元的构造也可以推出传输函数的数学构成。 (2)传输性 细胞轴突是一条长长的纤维,它把细胞体的输出信息传导到其他神经元。树突用来接收其他神经元的输入信号。细胞体接收所有树突的输入,并通过细胞体内复杂的化学变化,确定细胞体是否需要对轴突产生输出。这里面体现了神经元的传导性。