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深度学习基础

因此,这种结构也称为“前馈”网络。在前馈网络中,信息总是单向流动的,即从输入传递到输出,没有任何信息反馈给先前的层。前馈神经网络广泛应用于分类和回归任务中。前馈网络工作原理:输入层:接收输入数据。...前馈网络示意图:输入层 → 隐藏层 → 输出层x1 ---> h1 ---> yx2 ---> h2 ---> y反向传播:神经网络的学习算法反向传播(Backpropagation)是训练神经网络时用来优化模型参数...深度学习的激活函数激活函数是神经网络中的关键部分,决定了神经网络是否能够学习到复杂的模式。...常见的激活函数有:示例:使用TensorFlow实现一个简单的前馈神经网络在下面的代码示例中,我们使用TensorFlow构建一个简单的前馈神经网络,来对MNIST数据集进行手写数字分类。...在上述代码中,我们使用了TensorFlow框架来构建和训练一个简单的前馈神经网络。该网络包含了输入层、隐藏层和输出层,通过反向传播和梯度下降算法进行训练,以使模型能够分类MNIST手写数字数据集。

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5 个原则教你Debug神经网络

整理 | 琥珀 出品 | AI科技大本营(公众号id:rgznai100) 很多情况下,研究人员会遇到一个问题:使用机器学习框架实现的神经网络可能与理论模型相去甚远。...即便是对于相对简单的前馈神经网络,研究人员也需要经常讨论网络架构、权重初始化和网络优化等问题。...首先,构建一个相对简单的模型:构建一个具有单个隐藏层的小模型,并进行验证;然后逐渐添加模型的复杂性,同时检验模型结构的每个层面(附加层、参数等)是否有效。...不过,你可能遇到以下问题: 不正确的梯度更新表达式 权重未得到应用 梯度消失或爆发 如果梯度值为 0,则意味着优化器中的学习率可能太小,且梯度更新的表达式不正确。...:破译单个神经元或一组神经元的激活函数; 基于梯度的方法:在训练模型时,操作由前向或后向通道形成的梯度。

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    循环神经网络的代码示例(PythonTensorFlow)

    RNN的关键特性是它们在处理序列时具有“记忆”能力,这使得它们能够捕捉序列中的时间依赖关系。...时间展开(Time Unrolling):在训练过程中,我们会将RNN的时间步展开,以便将它们映射到多层前馈网络的结构。...循环连接:与前馈网络不同,RNN的隐藏层单元之间存在循环连接,这意味着每个时间步的输出都依赖于前一时间步的隐藏状态。...门控循环单元(GRU):GRU是LSTM的一种变体,它更简单,但同样能够有效地处理序列数据。循环神经网络的训练前向传播:在训练过程中,数据按照时间步向前进行传播,计算每个时间步的损失,并累加这些损失。...tensorflow.keras.layers import SimpleRNN, Dense# 构建一个简单的RNN模型model = Sequential()model.add(SimpleRNN

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    调试神经网络的清单

    就连简单的前馈神经网络,您也经常需要围绕网络架构、权重值初始化和网络优化做出决策 - 所有这些都可能导致机器学习代码中隐藏BUG。...从简单开始: 首先构建一个更简单的模型 在单个数据点上训练模型 构建一个更简单的模型 作为起点,构建一个具有单个隐藏层的小型网络,并验证一切正常,然后逐渐添加模型复杂性,同时检查模型结构的每个方面...您可能遇到以下错误: 梯度更新的算式不正确 未应用权重更新 消失或爆炸的梯度 如果您的梯度值是零,这可能意味着优化器中的学习率太小,或者你遇到了上述的错误#1:不正确的梯度更新算式。...这用于解决您在上述错误#3中可能遇到的任何梯度爆炸。 批量标准化 - 批量标准化用于标准化每层的输入,以对抗内部协变量移位问题。...总结其关键点,您应该: 从简单开始 - 首先构建一个更简单的模型,然后通过对几个数据点的训练进行测试 确认模型损失 - 检查您是否使用了正确的损失并检查初始损失 检查中间输出和连接 - 使用梯度检查和可视化来检查图层是否正确连接

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    ApacheCN 深度学习译文集 2020.9

    简单的前馈神经网络 六、卷积神经网络 七、循环神经网络和 LSTM 八、深度神经网络 九、大规模运行模型 – GPU 和服务 十、库安装和其他提示 TensorFlow 深度学习中文第二版 一、人工神经网络...三、实现前馈神经网络 四、CNN 实战 五、使用 TensorFlow 实现自编码器 六、RNN 和梯度消失或爆炸问题 七、TensorFlow GPU 配置 八、TFLearn 九、使用协同过滤的电影推荐...101 二、TensorFlow 的高级库 三、Keras 101 四、TensorFlow 中的经典机器学习 五、TensorFlow 和 Keras 中的神经网络和 MLP 六、TensorFlow...并行 后记 TensorFlow 学习指南 一、基础 二、线性模型 三、学习 四、分布式 TensorFlow Rager 教程 一、如何使用 TensorFlow Eager 构建简单的神经网络...ConvNets演变中的关键架构 2.2.2走向ConvNet不变性 2.3时空卷积网络 第3章了解ConvNets构建块 3.2整改 3.3规范化 3.4汇集 第四章现状 4.2打开问题 参考 机器学习超级复习笔记

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    如何在Python中从0到1构建自己的神经网络

    什么是神经网络? 大多数关于神经网络的介绍性文章在描述它们时都会提到大脑类比。在不深入研究大脑类比的情况下,我发现简单地将神经网络描述为将给定的输入映射到期望的输出的数学函数就更容易了。...在本教程中,我们将使用Sigmoid激活函数。 下图显示了一个2层神经网络(注意,当计算神经网络中的层数时,输入层通常被排除在外。) image.png 用Python创建一个神经网络类很容易。...从输入数据中微调权重和偏差的过程称为训练神经网络。 训练过程的每一次迭代由以下步骤组成: · 计算预测输出ŷ,被称为前馈 · 更新权重和偏差,称为反向传播 下面的顺序图说明了这个过程。...image.png 前馈 正如我们在上面的序列图中所看到的,前馈只是简单的演算,对于一个基本的2层神经网络,神经网络的输出是: image.png 让我们在python代码中添加一个前馈函数来做到这一点...虽然像TensorFlow和Keras这样的深度学习库使得在不完全了解神经网络内部工作原理的情况下很容易构建深网,但我发现对神经网络有更深入的理解对于未来成为优秀的数据科学家是非常重要的。

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    深度学习:从理论到实践,探索神经网络的奥秘

    我们将从基础开始,逐步深入,帮助读者了解深度学习的本质,同时提供实际代码示例,以便读者能够亲自动手构建深度学习模型。 神经网络基础 我们将从神经网络的基本构建块开始,介绍神经元、权重、激活函数等概念。...然后,我们将逐步构建一个简单的前馈神经网络,并演示如何进行前向传播以进行预测。...import tensorflow as tf # 创建一个简单的前馈神经网络 model = tf.keras.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(128,...我们将讨论它们的结构、工作原理以及在计算机视觉和自然语言处理等领域的应用。...在文章中,可以详细讨论数据预处理的重要性,包括数据清洗、特征缩放、标签编码、数据增强等。

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    LSTM原理及生成藏头诗(Python)

    一、基础介绍 1.1 神经网络模型 常见的神经网络模型结构有前馈神经网络(DNN)、RNN(常用于文本 / 时间系列任务)、CNN(常用于图像任务)等等。...具体可以看之前文章:一文概览神经网络模型。 前馈神经网络是神经网络模型中最为常见的,信息从输入层开始输入,每层的神经元接收前一级输入,并输出到下一级,直至输出层。整个网络信息输入传输中无反馈(循环)。...所以,如果我们能让 RNN 在接受上一时刻的状态和当前时刻的输入时,有选择地记忆和遗忘一部分内容(或者说信息),问题就可以解决了。...综上,一张图可以说清LSTM原理: 三、LSTM简单写诗 本节项目利用深层LSTM模型,学习大小为10M的诗歌数据集,自动可以生成诗歌。 如下代码构建LSTM模型。...(), loss=tf.keras.losses.categorical_crossentropy) 模型训练,考虑训练时长,就简单训练2个epoch。

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    前馈神经网络解密:深入理解人工智能的基石

    在本节中,我们将深入探讨FNN的基本概念、工作原理、应用场景以及优缺点。 什么是前馈神经网络 前馈神经网络是一种人工神经网络,其结构由多个层次的节点组成,并按特定的方向传递信息。...网络权重和偏置 权重和偏置是神经网络的可学习参数,它们在训练过程中不断调整,以最小化预测错误。 权重: 连接各层神经元的线性因子,控制信息在神经元之间的流动。...偏置: 允许神经元在没有输入的情况下激活,增加模型的灵活性。 三、前馈神经网络的训练方法 前馈神经网络(FNN)的训练是一个复杂且微妙的过程,涉及多个关键组件和技术选择。...在本节中,我们将使用Python和深度学习框架PyTorch实现一个完整的前馈神经网络,并逐步完成数据准备、模型构建、训练和评估等关键步骤。 4.1 准备数据集 准备数据集是构建神经网络模型的第一步。...在准备了适当的数据集之后,我们将转向使用Python和PyTorch构建前馈神经网络(FNN)的模型结构。

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    刷剧不忘学CNN:TF+Keras识别辛普森一家人物 | 教程+代码+数据集

    他看了一系列辛普森剧集,想建立一个能识别其中人物的神经网络。 接下来让我们跟着他的文章来了解下该如何建立一个用于识别《辛普森一家》中各个角色的神经网络。 ?...在学了用TensorFlow构建不同项目后,我决定用Keras,因为它比TensorFlow更为简单易上手,而且以TensorFlow作为后端,具有很强的兼容性。...Keras是Francois Chollet用Python语言编写的一个深度学习库。 本文基于卷积神经网络(CNN)来完成此项目,CNN网络是一种能够学习许多特征的多层前馈神经网络。...构建模型 ? 现在让我们开始进入最有趣的部分:定义网络模型。 首先,我们构建了一个前馈网络,包括4个带有ReLU激活函数的卷积层和一个全连接的隐藏层(随着数据量的增大,可能会进一步加深网络)。...△ 12个不同人物的实际类别和预测类别 在图11中,用于分类人物的神经网络效果很好,故应用到视频中实时预测。在实际中,每张图片的预测时间不超过0.1s,可以做到每秒预测多帧。 相关链接 1.

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    一文搞懂 FFN RNN CNN 的参数量计算公式 !!

    文章目录 前言 1、前置条件 2、前馈神经网络FFN 3、循环神经网络RNN 4、卷积神经网络CNN 5、复杂例子 前言 为什么我们需要了解计算深度学习模型中的参数数量?...的API构建模型,以方便模型设计和编写简洁的代码。...2、前馈神经网络FFN 前馈神经网络相对比较简单,多个全连接层构成的网络结构,我们不妨假设: i:输入维度 h:隐藏层大小 o:网络输出维度 那么一个隐藏层的参数的计算公式为: num_params =...RNN 前馈神经网络里相对简单,我们接下来分析循环神经网络的参数计算方式,这里假设: g:一个单元中的FFN数量(一般来说,RNN结构中FFN数量为1,而GRU结构中FFN数量为3个,LSTM结构中FFN...数量为4个) h:隐藏单元的大小 i:输入大小 在RNN中对于每个FFN,最开始输入状态和隐藏状态是concat在一起作为输入的,因此每个FFN具有 (h+i) x h + h 个参数。

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    深度学习的原理与应用:开启智能时代的大门

    凭借其强大的数据处理能力和自我学习能力,深度学习在多个领域展现出了巨大的潜力和应用前景。本文将详细介绍深度学习的基本原理,并通过具体代码示例展示其在图像识别中的应用。...深度学习的基本原理深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习方法,其核心在于多层神经网络的构建和训练。...前馈神经网络与反向传播前馈神经网络(Feedforward Neural Network)是一种简单的神经网络结构,其中信号从输入层经过隐藏层传递到输出层。...在以下示例中,我们使用TensorFlow和Keras构建一个CNN模型,实现对手写数字的识别(使用MNIST数据集)。...总结通过本文的介绍,我们详细探讨了深度学习的基本原理,并展示了其在图像识别中的具体应用。深度学习作为人工智能的重要分支,正在逐步改变我们对数据处理和分析的方式,推动多个领域的技术革新和应用发展。

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    人工神经网络ANN中的前向传播和R语言分析学生成绩数据案例|附代码数据

    p=19936最近我们被客户要求撰写关于人工神经网络ANN的研究报告,包括一些图形和统计输出。在本教程中,您将学习如何在R中创建神经网络模型这里考虑人工神经网络具有一个隐藏层,两个输入和输出。...前馈和反馈人工神经网络人工神经网络主要有两种类型:前馈和反馈人工神经网络。前馈神经网络是非递归网络。该层中的神经元仅与下一层中的神经元相连,并且它们不形成循环。在前馈中,信号仅在一个方向上流向输出层。...在R中实现神经网络创建训练数据集我们创建数据集。在这里,您需要数据中的两种属性或列:特征和标签。在上面显示的表格中,您可以查看学生的专业知识,沟通技能得分和学生成绩。...本文选自《人工神经网络ANN中的前向传播和R语言分析学生成绩数据案例》。...RNN循环神经网络 、LSTM长短期记忆网络实现时间序列长期利率预测结合新冠疫情COVID-19股票价格预测:ARIMA,KNN和神经网络时间序列分析深度学习:Keras使用神经网络进行简单文本分类分析新闻组数据用

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    深度学习第1天:深度学习入门-Keras与典型神经网络结构

    不用着急,这些概念我们在之后的系列文章中都会反复提到 Keras 介绍 本系列教程将主要使用Keras库进行讲解,Keras是一个流行的python深度学习库,在许多人工智能竞赛中使用量都居于领先地位...(2, size=(1000, 1)) # 定义简单的前馈神经网络 model = Sequential() model.add(Dense(64, input_dim=20, activation=...optimizer='adam', metrics=['accuracy']) # 训练模型 model.fit(X, y, epochs=10, batch_size=32) 这段代码定义了一个最简单的前馈神经网络...,整个模型结构有一个输入层(就是我们输入的数据,这个层没有添加到Sequential中),一个隐藏层,一个输出层 反馈神经网络 特点 某一个神经元的输入不只与前一个神经元有关,而是可能与之前的所有神经元有关...,隐藏层为RNN层,设置时间步为10,这意味着数据会在RNN层循环十次后再输入到下一层 结语 对于深度学习,我们主要要了解以下几个方面 神经网络中层与层的连接方式(前馈,反馈) 各种神经网络层的作用(卷积层

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    多层感知器MLP模型介绍及训练示例

    多层感知器(Multilayer Perceptron, MLP)是一种前馈神经网络模型,它由一个输入层、一个输出层以及至少一层隐藏层组成。...每层中的节点(或称为神经元)通过加权连接与下一层的节点相连,并且这些连接具有可学习的权重和偏置。MLP中的“感知器”一词来源于早期的人工神经网络模型——感知器。...前向传播:输入数据通过网络从输入层传递到输出层,在每一层中,数据都被转换为新的表示形式。 2. 损失计算:根据输出层产生的预测值和实际目标值之间的差异来计算损失(或误差)。 3....训练MLP模型 训练一个多层感知器(MLP)模型涉及几个关键步骤。下面是一个使用Python和Keras(基于TensorFlow)的简单示例,来说明如何训练一个基本的MLP模型。...构建并训练一个简单的MLP模型来进行二分类任务。

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    使用TensorFlow从Wikipedia数据构建词嵌入模型(Word2Vec)。 4、神经网络 监督学习部分 简单神经网络(包含notebook和py源代码)。...构建一个简单的神经网络(如多层感知器)来对MNIST数字数据集进行分类。Raw TensorFlow实现。...简单神经网络(Eager API)(包含notebook和py源代码)。使用TensorFlow Eager API构建一个简单的神经网络(如多层感知器)来对MNIST数字数据集进行分类。...在TensorFlow中引入多GPU的简单示例。 在多GPU上训练神经网络(包含notebook和py源代码)。一个清晰简单的TensorFlow实现,用于在多个GPU上训练卷积神经网络。...配置环境: python 2.7或者3.5以上,PyTorch 0.4 资源目录: 1、基础知识 PyTorch基础知识 线性回归 Logistic回归 前馈神经网络 2、中级 卷积神经网络 深度残差网络

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    大数据||使用AI算法进行滚动轴承故障精准预测

    在滚动轴承数据成功实现上云后,利用PAAS层提供的AI算法中的BP神经网络对传动机组滚动轴承进行故障诊断,能够在轴承早期故障时发出预警信号,提前对将要发生的轴承,故进行维修或更换,缩短停工停产时间。...BP神经网络 BP(back propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McClelland为首的科学家提出的概念,是一种按照误差逆向传播算法训练的多层前馈神经网络,是目前应用最广泛的神经网络...机器学习框架 选用Keras+TensorFlow实现轻量级和快速开发,根据采集到的信息随机选取70%数据组作为输入样本,30%剩余组作为验证样本。对输出状态进行编码输出,构建bp神经网络。...方差:用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度 3、设备云机器学习框架:选用Keras+TensorFlow,Keras 可以在 Theano 、 TensorFlow和 CNTK等主流神经网络框架作为后端...基于grafana的数据可视化仪表板,基于神经网络的TensorFlow深度学习框架与大数据分析,基于Docker容器的快速部署、边缘计算等技术在垂直行业工业互联网架构中得到充分展现;而振动监测与频谱分析

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