Как работают нейронные сети?

Как работают нейронные сети?


В последнее время теме разработки и усовершенствования искусственных нейронных сетей уделяется огромное внимание. Но что это такое и как работает, знают не все.

Вдохновением и одновременно подсказкой для создания искусственных нейронных сетей (ИНС) стали живые организмы, а именно, слаженное функционирование их клеток. Данное понятие впервые было сформулировано при попытке смоделировать процессы, протекающие в мозге.

ИНС — это сложная система, состоящая из простых элементов — процессоров, выполняющих функции нейронов. Каждый из них в разы примитивнее, чем, например, процессор ПК или смартфона. Каждый «нейрон» имеет дело только с четко прописанным уникальным набором входящих и исходящих сигналов. В результате огромное количество процессоров выполняет только «свои» задачи, а простые по отдельности элементы, взаимодействуя друг с другом, осуществляют сложные операции.

Как обучаются нейронные сети?

Как обучаются нейронные сети?

Везде, где требуется анализирование большого объема информации, ИНС оказываются весьма полезными. Они нашли применение во многих областях. Например, нейронные сети используются Google или Яндекс для поиска по картинкам, в приложении камеры смартфона для определения лиц и т. д. Но это лишь малая часть использования их потенциала. Намного более полезными они оказываются при составлении прогнозов погоды или биржевых котировок.

Главная особенность ИНС заключается в том, что они не только справляются с заложенными функциями, но и успешно обучаются новым. Причем чем больше задач они выполняют, тем больше «запоминают» и, соответственно, становятся «умнее». Существует множество методов обучения нейронной сети, однако разделяются они на две основные группы: с учителем и без учителя.

В первом случае задается набор параметров. Каждый образец в отдельности передается на входы и проходит внутреннюю обработку. Затем расчетным путем определяется выходной сигнал, который сравнивается с необходимыми значениями целевого вектора. Следующим этапом является вычисление ошибки и замена коэффициентов связи.

При обучении без учителя имеются только входные векторы. Основная суть, как и в первом случае, сводится к перенастраивании весов синапсов на основании информации внутри «нейрона» (весовых коэффициентов). В результате должны получиться согласованные выходные векторы, которые в наибольшей степени соответствуют входным.

Стоит отметить, что не существует лучшего или худшего метода. Для разных архитектур нейронных сетей наиболее действенными окажутся разные алгоритмы.

Комментарии
    Похожие статьи
    Функция Galaxy S10 распознавания лиц позволит Samsung обогнать Apple
    Смартфоны

    Функция Galaxy S10 распознавания лиц позволит Samsung обогнать Apple

    Недавно появилась информация о том, что Samsung готовят к выходу новое устройство Galaxy S10. Южнокорейский производитель уже амбициозно заявляет, что новая функция сделает смартфон не просто прямым конкурентом iPhone X, а серьезной опасностью для пр...

    Смартфоны обгоняют игровые консоли по популярности
    Новости

    Смартфоны обгоняют игровые консоли по популярности

    С каждым годом мобильные устройства становятся все мощнее. Процессоры крошечных размеров обеспечивают высокие вычислительные мощности, в чем гейм-разработчики видят огромный потенциал. Игровая индустрия меняется уже сейчас, и в будущем, согласно пред...

    Сеть 5G будет запущена до Нового года
    Новости

    Сеть 5G будет запущена до Нового года

    Остается совсем немного времени до того момента, когда мир начнет переходить на 5G. Сегодня это является самым ожидаемым техническим новшеством. Не так давно производители мобильных устройств говорили, что это станет доступно лишь в следующем году, о...

    Мобильные технологии ближайшего будущего
    Смартфоны

    Мобильные технологии ближайшего будущего

    То, что современный IT-мир развивается бешеными темпами, отрицать невозможно. Еще каких-то лет 15 назад сложно было представить, что каждый будет ходить по улицам с телефоном в кармане, а о доступе в Интернет с такого устройства вряд ли кто-то бы осм...

    Сгибаемый смартфон с OLED-экраном
    Обзоры

    Сгибаемый смартфон с OLED-экраном

    Слухи о том, что вскоре должны появиться на рынке телефоны, складывающиеся в книжечку, ходят уже давно. Наконец испытательную версию подобного гаджета представил тайванский научно-исследовательский институт . В его основе — гибкий дисплей на органиче...

    Opera VPN прекращает свою работу
    Программы и приложения

    Opera VPN прекращает свою работу

    До недавних пор обычные рядовые пользователи даже не представляли, что такое VPN, для чего это нужно и в каких случаях подобные технологии использовать. Однако в связи с блокировками некоторых ресурсов на государственном уровне (сначала в Украине зап...