1. 神经网络算法的三大类分别是
神经网络算法的三大类分别是:
1、前馈神经网络:
这是实际应用中最常见的神经网络类型。第一层是输入,最后一层是输出。如果有多个隐藏层,我们称之为“深度”神经网络。他们计算出一系列改变样本相似性的变换。各层神经元的活动是前一层活动的非线性函数。
2、循环网络:
循环网络在他们的连接图中定向了循环,这意味着你可以按照箭头回到你开始的地方。他们可以有复杂的动态,使其很难训练。他们更具有生物真实性。
循环网络的目的是用来处理序列数据。在传统的神经网络模型中,是从输入层到隐含层再到输出层,层与层之间是全连接的,每层之间的节点是无连接的。但是这种普通的神经网络对于很多问题却无能无力。
循环神经网路,即一个序列当前的输出与前面的输出也有关。具体的表现形式为网络会对前面的信息进行记忆并应用于当前输出的计算中,即隐藏层之间的节点不再无连接而是有连接的,并且隐藏层的输入不仅包括输入层的输出还包括上一时刻隐藏层的输出。
3、对称连接网络:
对称连接网络有点像循环网络,但是单元之间的连接是对称的(它们在两个方向上权重相同)。比起循环网络,对称连接网络更容易分析。
这个网络中有更多的限制,因为它们遵守能量函数定律。没有隐藏单元的对称连接网络被称为“Hopfield 网络”。有隐藏单元的对称连接的网络被称为玻尔兹曼机。
(1)神经算法2012扩展阅读:
应用及发展:
心理学家和认知科学家研究神经网络的目的在于探索人脑加工、储存和搜索信息的机制,弄清人脑功能的机理,建立人类认知过程的微结构理论。
生物学、医学、脑科学专家试图通过神经网络的研究推动脑科学向定量、精确和理论化体系发展,同时也寄希望于临床医学的新突破;信息处理和计算机科学家研究这一问题的目的在于寻求新的途径以解决不能解决或解决起来有极大困难的大量问题,构造更加逼近人脑功能的新一代计算机。
2. 神经网络算法是什么
Introction
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神经网络是新技术领域中的一个时尚词汇。很多人听过这个词,但很少人真正明白它是什么。本文的目的是介绍所有关于神经网络的基本包括它的功能、一般结构、相关术语、类型及其应用。
“神经网络”这个词实际是来自于生物学,而我们所指的神经网络正确的名称应该是“人工神经网络(ANNs)”。在本文,我会同时使用这两个互换的术语。
一个真正的神经网络是由数个至数十亿个被称为神经元的细胞(组成我们大脑的微小细胞)所组成,它们以不同方式连接而型成网络。人工神经网络就是尝试模拟这种生物学上的体系结构及其操作。在这里有一个难题:我们对生物学上的神经网络知道的不多!因此,不同类型之间的神经网络体系结构有很大的不同,我们所知道的只是神经元基本的结构。
The neuron
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虽然已经确认在我们的大脑中有大约50至500种不同的神经元,但它们大部份都是基于基本神经元的特别细胞。基本神经元包含有synapses、soma、axon及dendrites。Synapses负责神经元之间的连接,它们不是直接物理上连接的,而是它们之间有一个很小的空隙允许电子讯号从一个神经元跳到另一个神经元。然后这些电子讯号会交给soma处理及以其内部电子讯号将处理结果传递给axon。而axon会将这些讯号分发给dendrites。最后,dendrites带着这些讯号再交给其它的synapses,再继续下一个循环。
如同生物学上的基本神经元,人工的神经网络也有基本的神经元。每个神经元有特定数量的输入,也会为每个神经元设定权重(weight)。权重是对所输入的资料的重要性的一个指标。然后,神经元会计算出权重合计值(net value),而权重合计值就是将所有输入乘以它们的权重的合计。每个神经元都有它们各自的临界值(threshold),而当权重合计值大于临界值时,神经元会输出1。相反,则输出0。最后,输出会被传送给与该神经元连接的其它神经元继续剩余的计算。
Learning
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正如上述所写,问题的核心是权重及临界值是该如何设定的呢?世界上有很多不同的训练方式,就如网络类型一样多。但有些比较出名的包括back-propagation, delta rule及Kohonen训练模式。
由于结构体系的不同,训练的规则也不相同,但大部份的规则可以被分为二大类别 - 监管的及非监管的。监管方式的训练规则需要“教师”告诉他们特定的输入应该作出怎样的输出。然后训练规则会调整所有需要的权重值(这是网络中是非常复杂的),而整个过程会重头开始直至数据可以被网络正确的分析出来。监管方式的训练模式包括有back-propagation及delta rule。非监管方式的规则无需教师,因为他们所产生的输出会被进一步评估。
Architecture
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在神经网络中,遵守明确的规则一词是最“模糊不清”的。因为有太多不同种类的网络,由简单的布尔网络(Perceptrons),至复杂的自我调整网络(Kohonen),至热动态性网络模型(Boltzmann machines)!而这些,都遵守一个网络体系结构的标准。
一个网络包括有多个神经元“层”,输入层、隐蔽层及输出层。输入层负责接收输入及分发到隐蔽层(因为用户看不见这些层,所以见做隐蔽层)。这些隐蔽层负责所需的计算及输出结果给输出层,而用户则可以看到最终结果。现在,为免混淆,不会在这里更深入的探讨体系结构这一话题。对于不同神经网络的更多详细资料可以看Generation5 essays
尽管我们讨论过神经元、训练及体系结构,但我们还不清楚神经网络实际做些什么。
The Function of ANNs
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神经网络被设计为与图案一起工作 - 它们可以被分为分类式或联想式。分类式网络可以接受一组数,然后将其分类。例如ONR程序接受一个数字的影象而输出这个数字。或者PPDA32程序接受一个坐标而将它分类成A类或B类(类别是由所提供的训练决定的)。更多实际用途可以看Applications in the Military中的军事雷达,该雷达可以分别出车辆或树。
联想模式接受一组数而输出另一组。例如HIR程序接受一个‘脏’图像而输出一个它所学过而最接近的一个图像。联想模式更可应用于复杂的应用程序,如签名、面部、指纹识别等。
The Ups and Downs of Neural Networks
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神经网络在这个领域中有很多优点,使得它越来越流行。它在类型分类/识别方面非常出色。神经网络可以处理例外及不正常的输入数据,这对于很多系统都很重要(例如雷达及声波定位系统)。很多神经网络都是模仿生物神经网络的,即是他们仿照大脑的运作方式工作。神经网络也得助于神经系统科学的发展,使它可以像人类一样准确地辨别物件而有电脑的速度!前途是光明的,但现在...
是的,神经网络也有些不好的地方。这通常都是因为缺乏足够强大的硬件。神经网络的力量源自于以并行方式处理资讯,即是同时处理多项数据。因此,要一个串行的机器模拟并行处理是非常耗时的。
神经网络的另一个问题是对某一个问题构建网络所定义的条件不足 - 有太多因素需要考虑:训练的算法、体系结构、每层的神经元个数、有多少层、数据的表现等,还有其它更多因素。因此,随着时间越来越重要,大部份公司不可能负担重复的开发神经网络去有效地解决问题。
NN 神经网络,Neural Network
ANNs 人工神经网络,Artificial Neural Networks
neurons 神经元
synapses 神经键
self-organizing networks 自我调整网络
networks modelling thermodynamic properties 热动态性网络模型
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网格算法我没听说过
好像只有网格计算这个词
网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的,专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”,其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”,而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”, 所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势,一个是数据处理能力超强;另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲,网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机,实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
3. 神经网络算法是用来干什么的
神经网络算法是由多个神经元组成的算法网络。
逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理;这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生的想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:
1、信息是通过神经元上的兴奋模式分布储在网络上。
2、信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。
思维学普遍认为,人类大脑的思维分为抽象(逻辑)思维、形象(直观)思维和灵感(顿悟)思维三种基本方式。
4. 神经网络浅谈
人工智能技术是当前炙手可热的话题,而基于神经网络的深度学习技术更是热点中的热点。去年谷歌的Alpha Go 以4:1大比分的优势战胜韩国的李世石九段,展现了深度学习的强大威力,后续强化版的Alpha Master和无师自通的Alpha Zero更是在表现上完全碾压前者。不论你怎么看,以深度学习为代表的人工智能技术正在塑造未来。
下图为英伟达(NVIDIA)公司近年来的股价情况, 该公司的主要产品是“图形处理器”(GPU),而GPU被证明能大大加快神经网络的训练速度,是深度学习必不可少的计算组件。英伟达公司近年来股价的飞涨足以证明当前深度学习的井喷之势。
好,话不多说,下面简要介绍神经网络的基本原理、发展脉络和优势。
神经网络是一种人类由于受到生物神经细胞结构启发而研究出的一种算法体系,是机器学习算法大类中的一种。首先让我们来看人脑神经元细胞:
一个神经元通常具有多个树突 ,主要用来接受传入信息,而轴突只有一条,轴突尾端有许多轴突末梢,可以给其他多个神经元传递信息。轴突末梢跟其他神经元的树突产生连接,从而传递信号。
下图是一个经典的神经网络(Artificial Neural Network,ANN):
乍一看跟传统互联网的拓扑图有点类似,这也是称其为网络的原因,不同的是节点之间通过有向线段连接,并且节点被分成三层。我们称图中的圆圈为神经元,左边三个神经元组成的一列为输入层,中间神经元列为隐藏层,右边神经元列为输出层,神经元之间的箭头为权重。
神经元是计算单元,相当于神经元细胞的细胞核,利用输入的数据进行计算,然后输出,一般由一个线性计算部分和一个非线性计算部分组成;输入层和输出层实现数据的输入输出,相当于细胞的树突和轴突末梢;隐藏层指既不是输入也不是输出的神经元层,一个神经网络可以有很多个隐藏层。
神经网络的关键不是圆圈代表的神经元,而是每条连接线对应的权重。每条连接线对应一个权重,也就是一个参数。权重具体的值需要通过神经网络的训练才能获得。我们实际生活中的学习体现在大脑中就是一系列神经网络回路的建立与强化,多次重复的学习能让回路变得更加粗壮,使得信号的传递速度加快,最后对外表现为“深刻”的记忆。人工神经网络的训练也借鉴于此,如果某种映射关系出现很多次,那么在训练过程中就相应调高其权重。
1943年,心理学家McCulloch和数学家Pitts参考了生物神经元的结构,发表了抽象的神经元模型MP:
符号化后的模型如下:
Sum函数计算各权重与输入乘积的线性组合,是神经元中的线性计算部分,而sgn是取符号函数,当输入大于0时,输出1,反之输出0,是神经元中的非线性部分。向量化后的公式为z=sgn(w^T a)(w^T=(w_1,w_2,w_3),a=〖(a_1,a_2,a_3)〗^T)。
但是,MP模型中,权重的值都是预先设置的,因此不能学习。该模型虽然简单,并且作用有限,但已经建立了神经网络大厦的地基
1958年,计算科学家Rosenblatt提出了由两层神经元组成(一个输入层,一个输出层)的神经网络。他给它起了一个名字–“感知器”(Perceptron)
感知器是当时首个可以学习的人工神经网络。Rosenblatt现场演示了其学习识别简单图像的过程,在当时引起了轰动,掀起了第一波神经网络的研究热潮。
但感知器只能做简单的线性分类任务。1969年,人工智能领域的巨擘Minsky指出这点,并同时指出感知器对XOR(异或,即两个输入相同时输出0,不同时输出1)这样的简单逻辑都无法解决。所以,明斯基认为神经网络是没有价值的。
随后,神经网络的研究进入低谷,又称 AI Winter 。
Minsky说过单层神经网络无法解决异或问题,但是当增加一个计算层以后,两层神经网络不仅可以解决异或问题,而且具有非常好的非线性分类效果。
下图为两层神经网络(输入层一般不算在内):
上图中,输出层的输入是上一层的输出。
向量化后的公式为:
注意:
每个神经元节点默认都有偏置变量b,加上偏置变量后的计算公式为:
同时,两层神经网络不再使用sgn函数作为激励函数,而采用平滑的sigmoid函数:
σ(z)=1/(1+e^(-z) )
其图像如下:
理论证明: 两层及以上的神经网络可以无限逼近真实的对应函数,从而模拟数据之间的真实关系 ,这是神经网络强大预测能力的根本。但两层神经网络的计算量太大,当时的计算机的计算能力完全跟不上,直到1986年,Rumelhar和Hinton等人提出了反向传播(Backpropagation,BP)算法,解决了两层神经网络所需要的复杂计算量问题,带动了业界使用两层神经网络研究的热潮。
但好景不长,算法的改进仅使得神经网络风光了几年,然而计算能力不够,局部最优解,调参等一系列问题一直困扰研究人员。90年代中期,由Vapnik等人发明的SVM(Support Vector Machines,支持向量机)算法诞生,很快就在若干个方面体现出了对比神经网络的优势:无需调参;高效;全局最优解。
由于以上原因,SVM迅速打败了神经网络算法成为主流。神经网络的研究再一次进入低谷, AI Winter again 。
多层神经网络一般指两层或两层以上的神经网络(不包括输入层),更多情况下指两层以上的神经网络。
2006年,Hinton提出使用 预训练 ”(pre-training)和“微调”(fine-tuning)技术能优化神经网络训练,大幅度减少训练多层神经网络的时间
并且,他给多层神经网络相关的学习方法赋予了一个新名词–“ 深度学习 ”,以此为起点,“深度学习”纪元开始了:)
“深度学习”一方面指神经网络的比较“深”,也就是层数较多;另一方面也可以指神经网络能学到很多深层次的东西。研究发现,在权重参数不变的情况下,增加神经网络的层数,能增强神经网络的表达能力。
但深度学习究竟有多强大呢?没人知道。2012年,Hinton与他的学生在ImageNet竞赛中,用多层的卷积神经网络成功地对包含一千类别的一百万张图片进行了训练,取得了分类错误率15%的好成绩,这个成绩比第二名高了近11个百分点,充分证明了多层神经网络识别效果的优越性。
同时,科研人员发现GPU的大规模并行矩阵运算模式完美地契合神经网络训练的需要,在同等情况下,GPU的速度要比CPU快50-200倍,这使得神经网络的训练时间大大减少,最终再一次掀起了神经网络研究的热潮,并且一直持续到现在。
2016年基于深度学习的Alpha Go在围棋比赛中以4:1的大比分优势战胜了李世石,深度学习的威力再一次震惊了世界。
神经网络的发展历史曲折荡漾,既有被捧上神坛的高潮,也有无人问津的低谷,中间经历了数次大起大落,我们姑且称之为“三起三落”吧,其背后则是算法的改进和计算能力的持续发展。
下图展示了神经网络自发明以来的发展情况及一些重大时间节点。
当然,对于神经网络我们也要保持清醒的头脑。由上图,每次神经网络研究的兴盛期持续10年左右,从最近2012年算起,或许10年后的2022年,神经网络的发展将再次遇到瓶颈。
神经网络作为机器学习的一种,其模型训练的目的,就是使得参数尽可能的与真实的模型逼近。理论证明,两层及以上的神经网络可以无限逼近真实的映射函数。因此,给定足够的训练数据和训练时间,总能通过神经网络找到无限逼近真实关系的模型。
具体做法:首先给所有权重参数赋上随机值,然后使用这些随机生成的参数值,来预测训练数据中的样本。假设样本的预测目标为yp ,真实目标为y,定义值loss,计算公式如下:
loss = (yp -y) ^2
这个值称之为 损失 (loss),我们的目标就是使对所有训练数据的损失和尽可能的小,这就转化为求loss函数极值的问题。
一个常用方法是高等数学中的求导,但由于参数不止一个,求导后计算导数等于0的运算量很大,所以常用梯度下降算法来解决这样的优化问题。梯度是一个向量,由函数的各自变量的偏导数组成。
比如对二元函数 f =(x,y),则梯度∇f=(∂f/∂x,∂f/∂y)。梯度的方向是函数值上升最快的方向。梯度下降算法每次计算参数在当前的梯度,然后让参数向着梯度的反方向前进一段距离,不断重复,直到梯度接近零时截止。一般这个时候,所有的参数恰好达到使损失函数达到一个最低值的状态。下图为梯度下降的大致运行过程:
在神经网络模型中,由于结构复杂,每次计算梯度的代价很大。因此还需要使用 反向传播 (Back Propagation)算法。反向传播算法利用了神经网络的结构进行计算,不一次计算所有参数的梯度,而是从后往前。首先计算输出层的梯度,然后是第二个参数矩阵的梯度,接着是中间层的梯度,再然后是第一个参数矩阵的梯度,最后是输入层的梯度。计算结束以后,所要的两个参数矩阵的梯度就都有了。当然,梯度下降只是其中一个优化算法,其他的还有牛顿法、RMSprop等。
确定loss函数的最小值后,我们就确定了整个神经网络的权重,完成神经网络的训练。
在神经网络中一样的参数数量,可以用更深的层次去表达。
由上图,不算上偏置参数的话,共有三层神经元,33个权重参数。
由下图,保持权重参数不变,但增加了两层神经元。
在多层神经网络中,每一层的输入是前一层的输出,相当于在前一层的基础上学习,更深层次的神经网络意味着更深入的表示特征,以及更强的函数模拟能力。更深入的表示特征可以这样理解,随着网络的层数增加,每一层对于前一层次的抽象表示更深入。
如上图,第一个隐藏层学习到“边缘”的特征,第二个隐藏层学习到“边缘”组成的“形状”的特征,第三个隐藏层学习到由“形状”组成的“图案”的特征,最后的隐藏层学习到由“图案”组成的“目标”的特征。通过抽取更抽象的特征来对事物进行区分,从而获得更好的区分与分类能力。
前面提到, 明斯基认为Rosenblatt提出的感知器模型不能处理最简单的“异或”(XOR)非线性问题,所以神经网络的研究没有前途,但当增加一层神经元后,异或问题得到了很好地解决,原因何在?原来从输入层到隐藏层,数据发生了空间变换,坐标系发生了改变,因为矩阵运算本质上就是一种空间变换。
如下图,红色和蓝色的分界线是最终的分类结果,可以看到,该分界线是一条非常平滑的曲线。
但是,改变坐标系后,分界线却表现为直线,如下图:
同时,非线性激励函数的引入使得神经网络对非线性问题的表达能力大大加强。
对于传统的朴素贝叶斯、决策树、支持向量机SVM等分类器,提取特征是一个非常重要的前置工作。在正式训练之前,需要花费大量的时间在数据的清洗上,这样分类器才能清楚地知道数据的维度,要不然基于概率和空间距离的线性分类器是没办法进行工作的。然而在神经网络中,由于巨量的线性分类器的堆叠(并行和串行)以及卷积神经网络的使用,它对噪声的忍耐能力、对多通道数据上投射出来的不同特征偏向的敏感程度会自动重视或忽略,这样我们在处理的时候,就不需要使用太多的技巧用于数据的清洗了。有趣的是,业内大佬常感叹,“你可能知道SVM等机器学习的所有细节,但是效果并不好,而神经网络更像是一个黑盒,很难知道它究竟在做什么,但工作效果却很好”。
人类对机器学习的环节干预越少,就意味着距离人工智能的方向越近。神经网络的这个特性非常有吸引力。
1) 谷歌的TensorFlow开发了一个非常有意思的神经网络 入门教程 ,用户可以非常方便地在网页上更改神经网络的参数,并且能看到实时的学习效率和结果,非常适合初学者掌握神经网络的基本概念及神经网络的原理。网页截图如下:
2) 深度学习领域大佬吴恩达不久前发布的《 神经网络和深度学习 》MOOC,现在可以在网易云课堂上免费观看了,并且还有中文字幕。
3) 《神经网络于深度学习》(Michael Nielsen着)、《白话深度学习与TensorFlow》也是不错的入门书籍。
5. 求神经网络算法完整程序
%创建一个新的前向神经网络
net=newff(minmax(P),[17,2],{'tansig','logsig'},'traingdm')
%当前输入层权值和阀值
inputWeight=net.IW{1,1}
inputbias=net.b{1}
% 当前网络层权值和阀值
layerWeight=net.LW{2,1}
layerbias=net.b{2}
% 设置训练参数
net.trainParam.show=100;
net.trainParam.lr=0.15;
net.trainParam.mc=0.9;
net.trainParam.epochs=2000;
net.trainParam.goal=1e-3;
net.trainParam.time=inf;
net.trainParam.min_grad=1e-10;
net=train(net,P,T);
你可以根据这个改改就行,程序前面加上你的输入向量P跟目标向量T,别忘了对P进行归一化。好运!
6. 神经网络算法原理
4.2.1 概述
人工神经网络的研究与计算机的研究几乎是同步发展的。1943年心理学家McCulloch和数学家Pitts合作提出了形式神经元的数学模型,20世纪50年代末,Rosenblatt提出了感知器模型,1982年,Hopfiled引入了能量函数的概念提出了神经网络的一种数学模型,1986年,Rumelhart及LeCun等学者提出了多层感知器的反向传播算法等。
神经网络技术在众多研究者的努力下,理论上日趋完善,算法种类不断增加。目前,有关神经网络的理论研究成果很多,出版了不少有关基础理论的着作,并且现在仍是全球非线性科学研究的热点之一。
神经网络是一种通过模拟人的大脑神经结构去实现人脑智能活动功能的信息处理系统,它具有人脑的基本功能,但又不是人脑的真实写照。它是人脑的一种抽象、简化和模拟模型,故称之为人工神经网络(边肇祺,2000)。
人工神经元是神经网络的节点,是神经网络的最重要组成部分之一。目前,有关神经元的模型种类繁多,最常用最简单的模型是由阈值函数、Sigmoid 函数构成的模型(图 4-3)。
储层特征研究与预测
以上算法是对每个样本作权值修正,也可以对各个样本计算δj后求和,按总误差修正权值。
7. 什么是人工神经元算法
人工神经网络算法
“人工神经网络”(ARTIFICIAL NEURAL NETWORK,简称ANN)是在对人脑组织结构和运行机制的认识理解基础之上模拟其结构和智能行为的一种工程系统。早在本世纪40年代初期,心理学家McCulloch、数学家Pitts就提出了人工神经网络的第一个数学模型,从此开创了神经科学理论的研究时代。其后,F Rosenblatt、Widrow和J. J .Hopfield等学者又先后提出了感知模型,使得人工神经网络技术得以蓬勃发展。
神经系统的基本构造是神经元(神经细胞),它是处理人体内各部分之间相互信息传递的基本单元。据神经生物学家研究的结果表明,人的一个大脑一般有1010~1011个神经元。每个神经元都由一个细胞体,一个连接其他神经元的轴突和一些向外伸出的其它较短分支——树突组成。轴突的功能是将本神经元的输出信号(兴奋)传递给别的神经元。其末端的许多神经末梢使得兴奋可以同时传送给多个神经元。树突的功能是接受来自其它神经元的兴奋。神经元细胞体将接受到的所有信号进行简单处理(如:加权求和,即对所有的输入信号都加以考虑且对每个信号的重视程度——体现在权值上——有所不同)后由轴突输出。神经元的树突与另外的神经元的神经末梢相连的部分称为突触。
8. 神经网络算法原理
一共有四种算法及原理,如下所示:
1、自适应谐振理论(ART)网络
自适应谐振理论(ART)网络具有不同的方案。一个ART-1网络含有两层一个输入层和一个输出层。这两层完全互连,该连接沿着正向(自底向上)和反馈(自顶向下)两个方向进行。
2、学习矢量量化(LVQ)网络
学习矢量量化(LVQ)网络,它由三层神经元组成,即输入转换层、隐含层和输出层。该网络在输入层与隐含层之间为完全连接,而在隐含层与输出层之间为部分连接,每个输出神经元与隐含神经元的不同组相连接。
3、Kohonen网络
Kohonen网络或自组织特征映射网络含有两层,一个输入缓冲层用于接收输入模式,另一个为输出层,输出层的神经元一般按正则二维阵列排列,每个输出神经元连接至所有输入神经元。连接权值形成与已知输出神经元相连的参考矢量的分量。
4、Hopfield网络
Hopfield网络是一种典型的递归网络,这种网络通常只接受二进制输入(0或1)以及双极输入(+1或-1)。它含有一个单层神经元,每个神经元与所有其他神经元连接,形成递归结构。
(8)神经算法2012扩展阅读:
人工神经网络算法的历史背景:
该算法系统是 20 世纪 40 年代后出现的。它是由众多的神经元可调的连接权值连接而成,具有大规模并行处理、分布式信息存储、良好的自组织自学习能力等特点。
BP算法又称为误差反向传播算法,是人工神经网络中的一种监督式的学习算法。BP 神经网络算法在理论上可以逼近任意函数,基本的结构由非线性变化单元组成,具有很强的非线性映射能力。
而且网络的中间层数、各层的处理单元数及网络的学习系数等参数可根据具体情况设定,灵活性很大,在优化、信号处理与模式识别、智能控制、故障诊断等许 多领域都有着广泛的应用前景。
9. 神经网络的具体算法
神经网络和粗集理论是智能信息处理的两种重要的方法,其任务是从大量观察和实验数据中获取知识、表达知识和推理决策规则。粗集理论是基于不可分辩性思想和知识简化方法,从数据中推理逻辑规则,适合于数据简化、数据相关性查找、发现数据模式、从数据中提取规则等。神经网络是利用非线性映射的思想和并行处理方法,用神经网络本身的结构表达输入与输出关联知识的隐函数编码,具有较强的并行处理、逼近和分类能力。在处理不准确、不完整的知识方面,粗集理论和神经网络都显示出较强的适应能力,然而两者处理信息的方法是不同的,粗集方法模拟人类的抽象逻辑思维,神经网络方法模拟形象直觉思维,具有很强的互补性。
首先,通过粗集理论方法减少信息表达的属性数量,去掉冗余信息,使训练集简化,减少神经网络系统的复杂性和训练时间;其次利用神经网络优良的并行处理、逼近和分类能力来处理风险预警这类非线性问题,具有较强的容错能力;再次,粗集理论在简化知识的同时,很容易推理出决策规则,因而可以作为后续使用中的信息识别规则,将粗集得到的结果与神经网络得到的结果相比较,以便相互验证;最后,粗集理论的方法和结果简单易懂,而且以规则的形式给出,通过与神经网络结合,使神经网络也具有一定的解释能力。因此,粗集理论与神经网络融合方法具有许多优点,非常适合处理诸如企业战略风险预警这类非结构化、非线性的复杂问题。
关于输入的问题--输入模块。
这一阶段包括初始指标体系确定,根据所确定的指标体系而形成的数据采集系统及数据预处理。企业战略风险的初始评价指标如下:
企业外部因素:政治环境(法律法规及其稳定性),经济环境(社会总体收入水平,物价水平,经济增长率),产业结构(进入产业障碍,竞争对手数量及集中程度),市场环境(市场大小)。
企业内部因素:企业盈利能力(销售利润率,企业利润增长率),产品竞争能力(产品销售率,市场占有率),技术开发能力(技术开发费比率,企业专业技术人才比重),资金筹措能力(融资率),企业职工凝聚力(企业员工流动率),管理人才资源,信息资源;战略本身的风险因素(战略目标,战略重点,战略措施,战略方针)。
本文所建立的预警指标系统是针对普遍意义上的企业,当该指标系统运用于实际企业时,需要对具体指标进行适当的增加或减少。因为各个企业有其具体的战略目标、经营活动等特性。
计算处理模块。这一模块主要包括粗集处理部分和神经网络处理部分。
粗集处理阶段。根据粗集的简化规则及决策规则对数据进行约简,构造神经网络的初始结构,便于神经网络的训练。
企业战略风险分析需要解决的问题是在保证对战略风险状态评价一致的情况下,选择最少的特征集,以便减少属性维数、降低计算工作量和减少不确定因素的影响,粗集理论中的属性约简算法可以很好地解决这个问题。
然后是输出模块~
该模块是对将发生的战略风险问题发出警报。
按照战略风险大小强弱程度的不同,可将其分为三个层次。第一层次是轻微战略风险,是损失较小、后果不甚明显,对企业的战略管理活动不构成重要影响的各类风险。这类风险一般情况下无碍大局,仅对企业形成局部和微小的伤害。第二层次是一般战略风险,是损失适中、后果明显但不构成致命性威胁的各类风险。这类风险的直接后果使企业遭受一定损失,并对其战略管理的某些方面带来较大的不利影响或留有一定后遗症。第三层次是致命性战略风险,指损失较大,后果严重的风险。这类风险的直接后果往往会威胁企业的生存,导致重大损失,使之一时不能恢复或遭受破产。在实际操作中,每个企业应根据具体的状况,将这三个层次以具体的数值表现出来。
下面回答你的问题:
总的来说,神经网络输入的是初始指标体系;输出的是风险。
你所说的风险应该说属于输出范畴,具体等级分为三级:无警、轻警、重警,并用绿、黄、红三种颜色灯号表示。其中绿灯区表示企业综合指标所反映的实际运行值与目标值基本一致,运行良好;黄灯区表示企业综合指标所反映的实际运行值与目标值偏离较大,要引起企业的警惕。若采取一定的措施可转为绿灯区,若不重视可在短期内转为红灯区;红灯区则表示这种偏离超过企业接受的可能,并给企业带来整体性的重大损失。例如:销售利润率极低、资产负债率过高,资源配置不合理、缺乏发展后劲等,必须找出原因,继而采取有效措施,使企业的战略管理活动始终处于“安全”的状态。
希望以上答案能够帮到你,祝你好运~