資料探勘課程筆記 人工神經網路(ANN)

2022-08-17 22:00:16 字數 1525 閱讀 4517

人工神經網路(artificial neural networks)顧名思義,是模仿人大腦神經元結構的模型。上圖是乙個有隱含層的人工神經網路模型。x = (x1,x2,..,xm

)是ann的輸入,也就是一條記錄的在m個屬性上的值。每個屬性對應乙個輸入節點。

對於輸入層來說,輸入層的輸出oi就是輸入層的輸入xi。

對於隱含層的其中乙個節點j來說,節點j的輸入為σoiwij (i的取值為所有與節點j相連的輸入層節點)。可以發現,節點與節點之間的連線是有乙個權重的,這個權重將會影響最後的分類結果。而我們對ann的訓練過程,實際上也就是調整權重的過程。

而隱含層的輸出,引入乙個激勵函式,此時,將激勵函式設為

上圖中激勵函式中的自變數x,在ann中就是這個節點的輸入,也就是σoiwij

對於輸出層來說,輸入值就是隱含層的輸出值。而輸出層的輸出值,與隱含層的計算方法類似。通常,取相同的激勵函式。

前向演算法:用來對一條資料進行分類。通過以上的計算方法,可以得出乙個輸出,將這個輸出與閾值相比較,就能能出分類結果。

後向演算法:用來訓練模型,調整權重。

e表示ann**的分類與真實分類的誤差。我們的目標是將e變的越小越好。

給定乙個標註好的資料集

,可以定義這樣乙個誤差函式:

計算e的梯度

上式為下降的「步子」

batch neural network training

思想:對於每一天記錄,都算出其o,再計算e,求出梯度,調整w。

online training

思想:根據每一天單挑記錄,修改權重。

優點:更快的收斂率和減少陷入區域性最優解的可能。

演算法過程

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