什么是神经网络?

神经网络(Neural Network)是模仿人脑处理信息机制的计算模型,由大量人工神经元(神经节点)组成,通过分层结构学习数据特征。其核心思想是模拟生物神经元的连接方式,实现复杂模式识别。

📌 核心要素

  • 输入层:接收原始数据(如图像像素、文本向量)
  • 隐藏层:通过非线性变换提取特征(可包含多个层)
  • 输出层:生成最终预测结果(如分类标签、回归值)
  • 激活函数:如ReLU、Sigmoid、Tanh(决定神经元输出特性)
  • 权重与偏置:连接参数,通过训练不断优化

🌐 神经网络结构示例

神经网络结构

该图展示了一个典型的三层全连接神经网络,包含输入层、隐藏层和输出层。点击此处查看结构详解

📊 训练过程解析

  1. 前向传播:数据从输入层逐层传递到输出层
  2. 损失计算:通过损失函数(如交叉熵、均方误差)评估预测误差
  3. 反向传播:利用梯度下降法反向调整权重
  4. 迭代优化:重复上述过程直至模型收敛
损失函数曲线

损失函数随训练轮次的变化趋势,理想情况下应逐渐降低。了解更多训练技巧

💡 典型应用场景

  • 图像识别(如手写数字识别)
  • 自然语言处理(如情感分析)
  • 时间序列预测(如股票价格预测)
  • 游戏AI(如AlphaGo的策略网络)
应用实例

神经网络已在多个领域实现突破,探索更多应用案例