神经网络

神经网络是机器学习的底层模型,为了通俗解释它,先举一个例子。


决策过程

你放学回家看见一个大汉向你走来,你的脑子里过了这些东西:

  1. 他今天对我说过“放学别走”
  2. 我肯定打不过他
  3. 我跑得比较快

综合以上信息,你的大脑得出了 “跑” 的结论。

用一张图来表示:

network

x1, x2, x3 便是你脑子闪过的种种想法,最后通过权衡决策,输出的 y 便是最后 “跑” 的结论。当然,这图在机器学习领域有一个专有名词:感知器 (Perceptron)

一个感知器接受多个输入(x1,x2,x3…),产生一个输出(output),好比神经末梢感受各种外部环境的变化,最后产生电信号。


多层次神经网络

单个的感知器构成了一个简单的决策模型,已经可以拿来用了。真实世界中,实际的决策模型则要复杂得多,是由多个感知器组成的多层神经网络。

multilayer


下面利用房价预测的例子来解释多层神经网络。

假设你拥有一个房子的以下信息,想要估计一下这个房子最终能卖多少钱。

  1. 房子大小
  2. 房间个数
  3. 所在街道
  4. 周围学校

我们发现:

  • 1 和 2 共同决定了你这个房子的结构以及舒适度
  • 3 决定了你外出的便利程度
  • 3 和 4 共同决定了孩子未来所受教育的质量

multilayereg

于是,再根据房屋结构,舒适度,便利程度和教育质量,对房屋的价格做出一个评估。


人类神经元

其实,多层次神经网络模型就是人类大脑的抽象。多个电信号从树突传入神经元,神经元进行分析后产生一个电信号通过轴突输出,再传递到下一个神经元,最终做出决策。

最终,无数的神经元互相连接,信号相互以这种方式传递,便构成了我们复杂的神经系统,让我们能够学习,记忆,感知这个世界。