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神经网络

神经网络算法是构成连接主义 AI 学派的基石技术。它通过模拟生物大脑中神经元的工作方式,构建由大量相互连接的节点(神经元)组成的计算模型,能够从数据中自动学习复杂的模式和规律。

连接主义 AI 的三要素:数据、算法和算力。依赖于大量的数据进行训练,试图从数据中总结规律,数据越多,总结的规律就越精确越多。算法讨论的是如何去从数据中总结出规律。算力见算力章节

基本原理

神经网络由多个层(Layer)组成,每层包含多个神经元(Neuron)。每个神经元接收输入信号,通过权重(Weight)和偏置(Bias)进行加权求和,然后经过激活函数(Activation Function)处理,产生输出信号传递给下一层。通过反向传播算法(Backpropagation),神经网络可以自动调整权重和偏置,使输出结果逐渐接近期望值。该过程就是 AI 模型训练的过程,通过保存权重和偏置的最终训练值,形成 AI 模型。

核心特点

  • 分布式表示:信息不是存储在单一位置,而是分布在网络的连接权重中
  • 并行处理:多个神经元可以同时处理不同的信息
  • 自适应学习:通过训练数据自动调整参数,无需显式编程规则
  • 非线性映射:能够学习复杂的非线性关系,处理高维数据

主要应用

神经网络广泛应用于图像识别、语音识别、自然语言处理、推荐系统、游戏 AI 等领域。深度学习作为神经网络的扩展,通过增加网络层数和复杂度,在多个领域取得了突破性进展。