1. 神经网络核心概念

深度学习基于人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)的数学模型,其核心包括:

  • 神经元:模仿生物神经元的计算单元,通过加权输入和激活函数产生输出
  • 权重与偏置:控制神经元对输入信号的响应强度
  • 层结构:包含输入层、隐藏层和输出层,隐藏层数量决定网络深度
  • 激活函数:如ReLU(ReLU)、Sigmoid(Sigmoid)和Tanh(Tanh),用于引入非线性特性
神经网络结构

2. 反向传播算法 🔁

通过链式法则计算损失函数对各参数的梯度,实现权重更新:

  • 计算输出层误差:δ^L = ∇_A J ⋅ σ'(z^L)
  • 逐层反向传播误差:δ^l = (w^{l+1})^T δ^{l+1} ⋅ σ'(z^l)
  • 权重更新规则:w^{l} = w^{l} - ηδ^l a^{l-1}_T
反向传播过程

3. 优化算法对比 📊

算法 特点 适用场景
SGD 基本梯度下降 简单模型训练
Momentum 加速度项 震荡大的损失面
Adam 自适应学习率 多种网络结构
优化算法对比

4. 扩展阅读

如需深入了解深度学习数学原理,可访问深度学习数学基础教程获取详细推导。