2.4.1 神经元模型
神经网络中最基本的构成成分是神经元模型,也就是上述所说的简单单元。在生物神经网络中,每个神经元与其他神经元相连接,当它处于触发状态时,就会给相邻神经元发送信号,神经元收到来自其他神经元的信号,如果累计加权值达到某个阈值,就处于触发状态并传递信号。
人工神经网络的构造就来自于生物神经网络模型,如图2.10所示,每个神经元模型包含n个输入、1个输出,以及2个计算功能。每个神经元接收来自其他n个神经元模型的输入,并且每个输入带有权值,然后神经元对输入值按照权值进行计算,最后通过激活函数并将结果输出到其他相连接的神经元。
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图2.10 神经元模型
如果用x表示上一层神经元模型的输入,w表示输入所带的权值,g表示激活函数,那么每个神经元模型做的计算任务就是:
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激活函数就是引入非线性因素,如果没有激活函数,所有神经元的连接最终都可以化简成输入的线性组合,常用的激活函数有Sigmoid和ReLu等,如图2.11所示。
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图2.11 常用激活函数
单个神经元模型可以理解为线性模型,类似一个对数概率回归模型,通过输入和权值的线性组合拟合输出,权值跟参数一样是通过训练得到的。