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深度神经网络算法有哪些,深度神经网络主要模型

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有哪些深度神经网络模型?

当前广泛应用的深度神经网络模型主要包括卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、深信度网络(DBN)以及包括其他一些如深度自动编码器(AutoEncoder)和生成对抗网络(GAN)在内的技术及其应用实例。

递归神经网络实际.上包含了两种神经网络。

包括其中一类的是循环神经网络(Recurrent Neural Network);另一类是结构递归神经网络(Recursive Neural Network),它通过相似的网络结构递归构建出更加复杂的深度学习模型。

RNN不仅能够处理具有顺序特性的序列数据,并且在分析时间序列数据时表现出强大的记忆能力。通过建模捕捉到变量间的相互依存关系。而卷积神经网络的核心优势在于其对结构化数据的高度适应性。

对深度神经网络模型的学习相关内容中提到建议学习CDA数据师的相关课程。该课程以项目调动学员数据挖掘实用能力的场景式教学为主,在由讲师设计的业务场景下不断提出相关问题,并通过循序渐进地思考和操作解决问题的过程来帮助学员真正掌握解决业务问题的数据挖掘能力。

该种教学方法有助于培养学员的独立思考能力以及自主学习意识,在运用过程中能够显著提升个人的实际操作能力。通过该教学模式,学员所获得的知识技能能够迅速转化为实际应用能力,在应对各种情境时展现出良好的适应能力和解决问题的能力。

该种教学方法有助于培养学员的独立思考能力以及自主学习意识,在运用过程中能够显著提升个人的实际操作能力。通过该教学模式,学员所获得的知识技能能够迅速转化为实际应用能力,在应对各种情境时展现出良好的适应能力和解决问题的能力。

该种教学方法有助于培养学员的独立思考能力以及自主学习意识,在运用过程中能够显著提升个人的实际操作能力。通过该教学模式,学员所获得的知识技能能够迅速转化为实际应用能力,在应对各种情境时展现出良好的适应能力和解决问题的能力。

谷歌人工智能写作项目:神经网络伪原创

深度学习在训练模型时,输出的每个参数代表什么意思?

给定一个系统S包含n个层级(S₁,…, Sₙ),其输入变量为I而其输出变量为O。具体过程可形象化表示如下:从输入变量I出发依次经过各层级处理直至输出变量O。当且仅当系统的处理过程中没有信息损失时,则有O=I这表明若要使输出与输入完全一致,则必须确保该系统在处理过程中不产生任何信息损失。

在信息论领域中,存在一个被称为“逐层损失的信息”的概念(即信息处理不等式)。假设我们对a进行处理以获得结果b,并接着对b进行进一步的处理以获得结果c。因此可证明:变量a与c之间的互信息量不会超过它们与中间变量b之间的关系。这一现象表明,在任何一次的信息处理过程中,系统的不确定性(即所含的信息量)只会减少或保持不变。

自然而言,在舍弃那些无价值的数据后情况会更加理想),处理过程保持了一致性不变。这表明输入数据I经过每一层处理单元S_i时并未产生任何信息损失,在每一层处理单元S_i中它都以另一种形式呈现原有的信息I

我们聚焦于深度学习的核心内容,在这一框架下我们的目标是自动生成有用的特征表示。给定输入数据集I(例如包含图像或文本的内容),我们需要构建一个深度网络架构S(包含多个层级结构),通过优化网络参数\theta,使得系统能够有效映射输入数据到对应的输出结果。这将帮助我们自动生成一组层次化的特征表示S_1, \dots, S_n

在深度学习领域中,其核心思想就是叠加多个层。换句话说,在这种情况下,当前层的输出会被传递给下一层作为输入使用。通过这种方式就能完成对输入信息进行分级表达。

此外,在假设输出严格等于输入的情况下(即精确匹配),这一限制过于苛刻。我们不妨稍微放宽这一约束条件(即允许存在微小误差),从而使得系统能够更好地适应实际情况。比如如果我们允许输入与输出之间存在微小的差异,并且努力缩小这种差异的程度,则系统将表现出更高的鲁棒性)。这种放宽将可能导致另一类全新的Deep Learning方法出现

上述就是Deep Learning的基本思想。

深度神经网络具体的工作流程是什么样的?

第一部分:深度神经网络并非完全不可知。从启动计算机到神经网络开始运行内存中的每一个二进制位的变化都是可以被非常细致地观察到的。不涉及超越科学解释的现象。

第二部分主要讨论深度神经网络的工作原理,并指出其主要基于数据和算法的结合。然而,在深入研究中发现了一种全新的电子大脑模式。因此目前已有研究致力于优化现有神经网络算法以加速相关硬件的发展。与此同时,在量子计算领域方面,则有多家科技巨头正在致力于相关技术的研发。

第三,在复杂特征提取方法的基础上,默认情况下深度神经网络扮演了一个较为基础的角色。其基础性源于其简化的设计理念,在计算资源有限的条件下,默认情况下关键特征通常需要由人类手动指定;而随着计算能力的进步这一过程实现了自动化

从哲学角度来看,深度神经网络 (DNN 模型) 也是一种自动化工具.然而,与人类相比,微乎其微的自动化需求都需海量计算资源支撑——无需关注这点即可理解.那么 DNN 到底是什么呢?

它是一种能够自我优化迭代的特征识别系统。目前这一系统已展现出极高的智能化水平,在数据注入后表现极为出色,在自动化生产线上所有的设备均启动运行状态。面对这样的技术能力时令人措手不及程度完全不亚于行业顶尖水准,在场所有人都感到难以置信地难以接受这一现实

成千上万的机械臂来回搬运数据;将形状如魔方的箱子反复装载和卸载。这一刻令人印象深刻。随之而来的是算法处理能力的重大提升。

神经网络为什么深度越深,准确率越高

神经网络(深度学习)的几个基础概念

从广义上来看,深度学习中的网络结构也是一种典型的多层神经网络架构。传统意义上的多层神经网络仅仅包含输入 layer、hidden layer 和 output layer三层结构。其中 hidden layer 的数量根据具体需求而定,在理论上缺乏明确指导原则来确定多少个层次较为适宜

在多层神经网络的基础上,深度学习中的卷积神经网络CNN增添了一个特征学习模块.这一模块模拟了人类大脑在信号处理方面的分级过程.

具体做法是在原有全连接层之前引入了部分卷积模块和降维组件,并且这些处理构成了一个层次结构

输入-卷积-降维度数-卷积-降维度数--依次--隐藏-输出
简而言之:传统多层级神经网络的任务完成过程是将特征映射至数值结果;其中特征参数是由人工设定的;而深度学习则通过信号序列实现了自动生成特征并最终求解的过程。

特征是由网络自己选择。

深度神经网络是如何训练的?

我对Ng教授的机器学习课程以及UFLDL资源都有所了解。
如果我没记错的话,在Ng教授的机器学习课程中是直接给出了相关的数学公式。
虽然你可能知道如何求解这些问题,
但即便不知道如何完成作业也不是一个问题——只需按照提供的公式进行编写即可。

当时看完之后,并没有完全理解其中的内容。
感觉这本书《深度学习》UFLDL是个不错的选择。
书中有练习题,并且完成之后能够进一步加深对深度学习的理解。
然而整体上来说,并没有达到完全掌握的程度。

最近观看了Lei Feifei教授的Stanford University CS231n课程,感触最深的是对CNN的认识有了质的飞跃。

静下心来练习公式推导,并注重深入思考这一过程。真正明白了反向传播的本质其实是链式法则的应用这一规律。实际上所有计算出的梯度都是基于最终损失函数进行求导的结果这一过程。这些梯度具体来说也就是标量对矩阵或向量的求导这一数学运算结果。

同时,在学习过程中还掌握了许多其他相关于CNN的知识。此外,在完成练习的基础上最好还能亲手编写一个CNN模型,在这个过程中可能会学到一些细节以及容易被忽视的内容。

这样的网络可以通过中间层来搭建多层的抽象结构。

在视觉模式识别的过程中,在第一层神经元可能识别出线条,在第二层神经元则能基于线条辨识更为复杂的图形如三角形或者矩形。第三层则可进一步辨识出更为复杂的图案。类推下去就可以不断构建出更加细致的特征描述体系。

这些多层次的抽象结构似乎赋予了深度网络一种具备学习解决复杂模式识别问题的能力。如线路示例所示,基于理论研究的结果表明,在本质上深度网络比浅层网络更为强大。

深度学习的职业发展方向有哪些?

目前人工智能发展得益于深度学习技术的突破而受到了广泛关注并获得了必要的支持与推动 各国政府普遍给予高度关注 资本市场的热情持续升温 社会各方对此普遍认同

本文旨在探讨深度学习技术现状,并预测其未来发展趋势,在此基础之上针对我国当前技术水平提出相应的建议策略

人工智能技术在计算机视觉与自然语言处理等分支上取得了重大的进展,并推动了人工智能事业进入新一轮快速发展期;其中深度学习作为实现这一系列重大进展的关键手段发挥着不可替代的作用

其中,在图像分类领域应用深度卷积神经网络所取得的技术进步已经超过现有视觉系统感知能力,在语音识别领域应用深度神经网络所取得的技术进步已经达到95%以上的准确性,在机器翻译领域应用深度神经网络所取得的技术进步已经达到了专业译者的可接受范围。

准确率的大幅提升了使得计算机视觉和自然语言处理迈向产业化进程,并带来了新产业的诞生。
深度学习在大数据时代发挥着关键作用,并成为近年来的研究焦点。
相较于传统的机器学习算法而言,深度学习技术具有两个显著的优势。

一是深度学习技术随着数据规模的增长能够不断加强其性能水平相比而言传统机器学习算法难以有效地利用海量数据持续增强其性能水平

二是深度学习技术能够从数据中自动获取特征信息,从而降低了为每个问题设计专门的特征提取器所需的工作量;相比之下,传统的机器学习算法必须手动处理这些特征信息。

由此可见,在大数据时代背景下,深度学习作为一种核心技术受到广泛关注,并已在学术界与产业界展开了系统性的研究与应用探索.深度学习各类模型已经广泛赋能于多个基础领域应用.卷积神经网络与循环神经网络作为两类典型的深度神经网络模型,在多个领域都已经取得了显著的应用效果.

作为人工智能领域两大核心方向之一,计算机视觉与自然语言处理在理论与实践上均取得了显著进展。其中,在图像分类、目标检测以及语义分割等关键任务中展现出卓越性能的卷积神经网络,在计算机视觉领域的应用已得到广泛应用。

循环神经网络擅长处理序列信息相关问题,在各个领域均有广泛应用,并涵盖语音识别、机器翻译以及对话系统等多个方面。尽管如此,深度学习技术仍有改进的空间,并需持续优化以实现更好的性能。

一是深度神经网络具有较高的复杂性,在实际应用中往往面临大量参数带来的计算负担和存储需求问题,在移动终端设备上的部署会面临较大的技术挑战。二是其在实际应用中往往面临数据资源不足的问题,在实际应用场景中往往需要处理大规模的数据集才能保证系统的性能表现。

三是应用门槛较高;算法建模和参数调试过程繁复费时;开发周期较长;系统部署与维护存在较大挑战。四是由于缺乏对因果关系的分析能力;图灵奖得主、贝叶斯网络之父 Judea Pearl 认为当前深度学习仅相当于一种经验模型。

五是存在关于可解释性的挑战,在模型内部参数共享及复杂特征提取过程中难以解析其决策机制的具体运作路径。然而,在数据安全性和遵守相关法律法规方面同样需要确保算法具备足够的透明性和公正性。鉴于此,深度学习仍需进一步探索上述解决方案以实现平衡与突破

二、深度学习发展趋势:深度神经网络呈现出越加深入且架构愈发复杂的趋势。随着对性能要求的不断提高,业界正不断深入地探索从网络深度和网络架构两个维度来提升其性能。

神经网络的深度大幅提升至数百层甚至数千层。随着网络结构不断深化的过程持续进行下去,其学习能力也会不断提升。微软于2015年提出的ResNet架构以152层深度,在图像分类任务中的准确率首次超越了人类视觉水平。

新的网络设计结构不断被提出,使得神经网络的结构越来越复杂。

在2014年时谷歌采用Inception网络架构,在2015年微软开发出残差网络架构,在2016年黄高等团队设计出密集连接架构;这些先进的框架设计显著提升了深度神经元组织的表现

深度 neural network 的 node functionality is continuously being enhanced. To address the current limitations of neural networks, researchers have developed new node designs, which further enhance the diversity of neural network functionality.

在2017年时,杰弗里辛顿提出了‘胶囊网络’这一概念。该研究团队将胶囊视为网络节点的基础单元。其理论架构本质上模仿了人类大脑的运作模式。研究者们希望通过这种设计来弥补传统卷积神经网络在空间层次性和推理能力方面的不足。

2018年,DeepMind及其合作伙伴谷歌大脑与麻省理工学院的学者首次提出了图网络的概念,并将其定义为一类具有关系归纳偏置功能的新模块。这些新模块旨在赋予基于深度学习的方法进行因果推理的能力。这一技术的发展使得深度神经网络在工程化应用中取得了长足的进步

深度神经网络模型普遍拥有数量庞大的上亿级参数规模及数百兆级别的内存占用,在计算资源消耗方面存在显著劣势,在智能手机、摄像头以及可穿戴设备等资源受限的终端设备上实现部署非常困难

针对该问题的解决方案,行业界正在采用模型压缩技术缩减其参数规模与计算复杂度,并有效降低计算负担。现有的模型压缩手段主要包括对训练后的model进行优化处理以实现降维目标,并构建更加高效的小型网络架构(例如MobileNet系列)。主要策略可分为两类:一类是通过技术手段如剪枝、量化等进一步优化现有结构;另一类则是基于架构创新设计新型网络模块。

深度学习算法建模及调参过程相对复杂且耗时费力,并且其应用难度同样较大。在这一背景下,该领域提出了一种称为自动化机器学习(AutoML)的技术方案以降低深度神经网络的应用门槛,并通过自动化设计优化流程从而提升效率

深度学习与多种机器学习技术不断融合发展。

基于深度学习与强化学习融合生成的深度强化学习技术,在整合感知能力和决策能力的同时解决了仅针对状态离散且低维的问题这一局限性,在高维原始数据的基础上推导出精确控制策略

通过减少训练所需的数据量来降低深度神经网络模型的训练需求,在人工智能领域中产生了新的研究思路——迁移学习理念的出现。人们借鉴了这一理念并发展出深度转移学习技术。在利用数据、任务或模型间的相似性基础上,在将旧领域已有的知识迁移到新领域的技术上形成了新的研究范式

通过将训练好的模型迁移至相似情境,并实现仅需较少的训练数据即可获得良好效果的目的。三、未来发展规划应重点推进当前新兴领域如图网络、深度强化学习及生成式对抗网络等前沿技术的研究与探索。

由于我国在深度学习领域存在显著短板,在基础理论研究方面存在明显短板,在创新性、原创性方面的成果相对较少。其中,在胶囊网络和图网络等关键领域的创新性概念主要由美国专家率先提出并取得突破性进展,在这些领域中我们的研究成果仍有待加强和突破。

近年来在深度强化学习领域取得的最新研究进展主要集中在由国际顶尖机构如DeepMind和OpenAI等主导的研究项目中。我国在这项技术领域仍尚未取得重大突破。

生成式对抗网络(GAN)近年来成为研究热点,并由美国Goodfellow及其团队首次提出。同时,谷歌、Facebook、Twitter以及Apple等科技巨头纷纷推出多种改进模型。这些创新显著促进了GAN技术的发展。然而,在这一领域上我国研究者所取得的成果相对较少。

鉴于此

推进自动化机器学习与模型压缩等深度学习技术的应用研究。凭借国内市场的强大支持以及企业持续发展的基础,在契合我国特色需求的个性化应用场景下推进深度学习技术的应用研究。

加大投入于AI自动生成模型及优化技术的研发力度,并致力于推动机器学习算法自动生成模型技术的进步与创新

深化深度学习在自然语言处理领域中的应用范围,在多个关键领域中构建性能优越的算法模型,并优化其在机器翻译和对话系统等方面的表现。

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