深度學習簡介

2021-06-19 04:22:53 字數 2040 閱讀 5711

一.概念

1.是機器學習研究中的乙個新的領域,其動機在於建立,模擬人腦進行分析學習的神經網路,它模擬人腦的機制進行解釋資料,學習方法也分為監督學習和非監督學習兩種方式。

2.深度學習成功的條件

大資料+大規模計算能力+複雜模型+高效演算法

二.適於解決的問題的特徵

1.深度不足會出現問題

2.人腦具有乙個深度結構

3.認知過程逐層進行,逐步抽象

三.核心思想

1.  無監督學習用於每一層網路的pre-train

2.   每次用無監督學習訓練一層,將其訓練結果作為其高一層的輸入

3.   用監督學習去學習去調整所有層

四.基本思想

對堆疊的多個層,把這一層的輸出作為下一層的輸入

五.geoffrey hinton

1.多隱的神經網路具有優異的特徵學習能力,學習得到的特徵對資料有更本質的刻畫,從而更有利於視覺化和分類

2.深度神經網路在訓練上的難度可以通過「逐層初始化」來有效克服。

六.深度學習的實質

是通過構建具有多隱層的機器學習模型和海量的訓練資料,來學習更有用的特徵,從而最終提公升分類或**的準確性。因此,「深度模型」是手段,

」特徵學習

」是目的。區別於傳統的淺層學習,深度學習的目不同在於:

(1).強調了模型結構的深度,通常有5層,6層,甚至十多層的隱層節點

(2).明確突出了特徵學習的重要性,也就是說,通過逐層資料變換,將樣本在原空間的特徵表示變換到乙個新的特徵空間中,從而使分類或**更加容易。與人工規則構造特徵的方法相比,利用大資料來學習特徵,更能夠刻畫資料的豐富內在資訊。

七.wake-sleep 演算法

1.wake階段:認知過程,通過外界的特徵和向上的權重(認知權重)產生每一層的抽象表示(結點狀態),並且通過梯度下降修改層間的下行權重(生成權重),也就是「如果現實和我想的不一樣,改變我的權重使得我想要的東西就是這樣的」

2.sleep階段:生成過程,通過頂層表示和向下權重,生成底層的狀態,同時修改層間向上的權重。也就是說「如果夢中的景象不是我腦中的相應概念,改變我的認知權重使得這種景象在我看來就是這個概念」

八.deep learning訓練過程

1.使用自下上公升非監督學習

2.自頂向下的監督學習

九.常用模型和方法

1.autoencoder自動編碼器

(1)給定無標籤資料,用非監督學習學習特徵

input----->encoder----->decoder--------------error        |

|                          |

|__________________________|

(2)通過編碼器得到特徵,然後把上一層的輸出作為下一層的輸入,這樣逐層訓練

(3)有監督微調

在autoencoder 的頂層的編碼層新增乙個分類器,然後通過標準的多層神經網路的監督學習方法去訓練。

(4)sparse autoencoder 稀疏自動編碼器

(5)denoising autoencoder 降噪自動編碼器  

2.sparse coding 稀疏編碼

目標函式:min(∑|x-∑a*φ|^2+λ∑∑a)

(1)training 階段

a.固定字典φ[k],然後調整a[k],使得目標函式最小(即解lasso問題)

b.然後固定a[k],調整φ[k]使得目標函式最小(即解凸

qp問題)

不斷迭代直至收斂。這樣就可以得到一組可以良好表示這一系列x

的基,也就是字典(2)

coding

x,由上面得到的字典,用過解

lasso

問題得到稀疏向量

a

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