3种最简单神经网络的结构及学习算法
更新时间:2023-03-08 16:39:34 阅读量: 综合文库 文档下载
- 最简单的卷积神经网络推荐度:
- 相关推荐
1 单层感知器
1.1 结构
单层感知器的结构如图1所示
x1ω1x2ω2ω3ω4x41(偏置)图1 单层感知器结构图
Σfyx3
最后的到的结果为y?f[(?xi?i?1)],其中f函数一般为sgn函数用于二值分类。 1.2学习算法
单层感知器通常采用纠错学习规则得学习算法。一般将偏置作为一个固定的输入,这样输入矩阵是长度为N+1的向量,权值矩阵也是长度为N+1的向量。
设输入为x(n)、权值矩阵为ω(n)、偏置为b(n)、实际输出为y(n)、期望输出为d(n)、η为学习率。所以y(n)=sgn(ωT(n)x(n))。更新权值的算法为
?(n?1)??(n)??(d(n)?y(n))x(n)
一般认为设定收敛条件,例如:两次权值查小于0.01时收敛。
2 线性神经网络
2.1 结构
线性神经网络的结构与单层感知器很相似,只不过是线性神经网络的激励函数可以是线性函数,进而使输出可以为任意值,二单层感知器的激励函数为sgn(符号函数),输出量为二值量。
x1ω1x2ω2ω3ω4x4b
图2 线性神经网络结构图
Σsgnyax+bx32.2 学习算法
线性神经网络的NB处在于其使用了LMS(Least Mean Square)算法进行学习网络。网络学习的最终目的是要得到一个最优的ω值即权值矩阵,使输出值与期望值之间的误差最小。误差最小的标准就是均方差最小。 设某次迭代的误差为e(n),则e(n)为下式
e(n)?d(n)?xT(n)?(n)
其中x(n)?[1,x1(n),x1(2),...xN(n)], 望输出。均方差为
?(n)?[b(n),?1(n),?2(n),...?N(n)],d(n)为期
1Q2mse??e(k)
Qk?1为了使均方差最小,就要对mse对ω求导,然后领导数为0,导数为0的ω值就是
是mse最小的ω。但是为了解决权值ω维数过高。往往通过调节权值来逼近ω的最优质。使mse从空间中的某一点开始,沿着斜面向下滑行,最终达到最小值,梯度反方向有是滑行最快的方向。所有求出mse的梯度,让其负数成为调整权值的增量,这样就可以以最快的速度逼近最优权值。
在实际计算中往往不用mse计算,而是用
1E(?)?e2(n)
2对其求导结果就是梯度。推导如下
?E(?)?e(n)?e(n) ?????e(n)??xT(n) ???E(?)??xT(n)e(n) ??又?(n?1)??(n)??(??),???xT(n)e(n)
即?(n?1)??(n)??x(n)e(n)
最后确定其收敛的方法可自行设定,例如误差小于某个设定的值、两次迭代权值变化小于某个设定的值、设置最大迭代次数等。
T3 BP神经网络
3.1结构
BP神经网络是一种多层前馈神经网络,该网络的主要特点是:信号前向传递,误差反向传播。在前向传递中,输入信号从输入层经隐含层逐层处理,直至输出层,每一层的神经元状态只影响下一层神经元状态。如果输出层得不到期望输出,则转入反向传播,根据预测误差调整网络权值和阈值,从而使BP神经网络预测输出不断逼近期望输出。BP神经网络的拓扑结构如下图1所示
输入层x1x2ωij隐含层ωjk输出层y1y2......xm...yn
图1 BP神经网络的拓扑结构
其中ωij为输入层到隐层的权值矩阵,ωjk为隐层到输出层的权值矩阵。 BP神经网络的激励函数一般为sigmod函数或者线性函数。 3.2学习算法
BP神经网络采用的是最速下降法(梯度下降法)进行误差的反相传播,最速下降法本质上与LMS算法相同,如果将最速下降法的目标函数定义为均方差,那么最速下降法就等同于LMS算法。
正在阅读:
3种最简单神经网络的结构及学习算法03-08
NOX技术介绍 - 图文12-04
学雷锋活动主题02-16
物联网与泛在智能06-05
最新银行柜员实习个人自我鉴定05-28
DOE测试题答案06-09
2014年塑料管材行业市场研究报告12-18
城镇上半年工作总结和下半年工作计划08-08
生活格言大全02-06
地下室施工方案05-27
- 《江苏省环境水质(地表水)自动监测预警系统运行管理办法(试行)》
- 安乐死合法化辩论赛立论稿(浙大新生赛)
- 公共科目模拟试卷公务员考试资料
- 我国固定资产投资FAI对GDP的影响
- 大学生创新创业训练计划项目申请书大创项目申报表
- 完美版—单片机控制步进电机
- 2013资阳中考化学试题
- 18.两位数减一位数退位(397道)
- 工程量计算规则
- 二年级操行评语(下)
- 第3章 流程控制语句
- 浅基桥墩加固技术
- 课题研究的主要方法
- 5100软件说明书 - 图文
- 车间技术员年终总结
- 关于印发《中铁建工集团开展项目管理实验室活动方案》的通知
- 经典诵读结题报告
- 地下水动力学习题答案
- 2018年全国各地高考数学模拟试题平面解析几何试题汇编(含答案解
- 街道办事处主任2018年度述职述廉报告
- 神经网络
- 算法
- 结构
- 简单
- 学习
- 苏教版小学科学三年级下册期末重点复习题
- 西安碑林导游词
- 2015届高考调研文科课时作业22
- 高考复习-地理(地球运动练习)
- 孙金龙在市委常委中心组理论学习会上的讲话
- 文献翻译陈朋
- 辽宁林业职业技术学院毕业论文规范
- 小学科技活动记录簿(一.二年级)
- 小学六年级下册生命与健康全册教案 -
- 宏观习题及答案精选
- 原生质体制备方法
- 最新北师大版九年级数学上期末试卷
- 纳米SiO2聚合物复合材料 (1)
- 山东省邹平双语学校2017-2018学年高三上学期期中考试语文试题 Wo
- 高考小说阅读——理解文中重要语句 学案
- 《我爱红领巾》说课稿
- 金融危机下我国科技创新的八大使命资料
- 计算机组网技术实验报告 - 图文
- 如何订立合同提纲
- 八年级上册学生评语