吴恩达《机器学习》8-5->8-6:特征与直观理解I、样本与值观理解II

8.5、特征与直观理解I

一、神经网络的学习特性

神经网络通过学习可以得出自身的一系列特征。相对于普通的逻辑回归,在使用原始特征 x1​,x2​,...,xn​ 时受到一定的限制。虽然可以使用一些二项式项来组合这些特征,但仍然受到原始特征的限制。在神经网络中,原始特征仅作为输入层存在。以一个三层的神经网络为例,输出层所做的预测利用的是第二层的特征,而不是输入层中的原始特征。因此,可以将第二层中的特征看作是神经网络通过学习后自动生成的一系列新特征,用于更好地预测输出变量。

二、神经元与逻辑运算

单层神经元,即没有中间层的情况,可以被用来表示逻辑运算,如逻辑与(AND)和逻辑或(OR)。通过一个简单的例子来说明逻辑与(AND)的表示。

逻辑与(AND)的神经网络表示

逻辑或(OR)的神经网络表示

逻辑或(OR)的表示与逻辑与(AND)类似,区别在于权重不同。通过选择合适的权重,可以构建表示逻辑或的神经网络。

8.6、样本与值观理解II

一、二元逻辑运算符与神经元表示

当输入特征为布尔值(0 或 1)时,可以使用单一的激活层来表示二元逻辑运算符。关键在于选择不同的权重,从而实现不同的逻辑运算。下面是几个例子:

1. 逻辑与(AND)的神经元表示

考虑一个神经元,其三个权重分别为 Θ0=−30,Θ1=20,Θ2=20。这个神经元的输出可以被视为等同于逻辑与(AND)运算。

2. 逻辑或(OR)的神经元表示

另一个神经元,其三个权重分别为 Θ0=−10,Θ1=20,Θ2=20,可以被视为等同于逻辑或(OR)运算。

3. 逻辑非(NOT)的神经元表示

一个仅含有两个权重的神经元,权重分别为 10 和−20,可以被视为等同于逻辑非(NOT)运算。

二、组合神经元实现复杂运算

通过组合这些神经元,可以实现更为复杂的逻辑运算。例如,想要实现 XNOR 运算符(当输入的两个值均为 1 或均为 0 时输出 1,否则输出 0),可以按照以下步骤:

  1. 构造一个能表示(NOT x1) AND (NOT x2) 部分的神经元。
  2. 将表示逻辑与(AND)的神经元和表示(NOT x1) AND (NOT x2) 的神经元以及表示逻辑或(OR)的神经元进行组合。

通过这样的方法,得到了一个能实现 XNOR 运算符功能的神经网络。

参考资料

[中英字幕]吴恩达机器学习系列课程

黄海广博士 - 吴恩达机器学习个人笔记

相关推荐
2501_926978331 小时前
“LLM的智能本质--AGI的可能路径--人类的意识本质”三者的统一基底(5.0理论解读)
人工智能·经验分享·笔记·深度学习·机器学习·ai写作·agi
لا معنى له1 小时前
WAM与AC-WM:具身智能时代的世界动作模型与动作条件世界模型
人工智能·笔记·学习
薛先生_0993 小时前
js学习语法第一天
开发语言·javascript·学习
Wilber的技术分享3 小时前
【LeetCode高频手撕题 2】面试中常见的手撕算法题(小红书)
笔记·算法·leetcode·面试
愚昧之山绝望之谷开悟之坡4 小时前
合格境外投资者
笔记
梯度下降中4 小时前
LoRA原理精讲
人工智能·算法·机器学习
剑穗挂着新流苏3125 小时前
203_深度学习的第一步:线性回归模型与 SGD 优化算法实战
人工智能·深度学习·机器学习
寒秋花开曾相惜5 小时前
(学习笔记)3.8 指针运算(3.8.3 嵌套的数组& 3.8.4 定长数组)
java·开发语言·笔记·学习·算法
2301_764441336 小时前
AI动态编排革命:Skill与Dify工作流终极对决
人工智能·机器学习
是翔仔呐6 小时前
第11章 显示外设驱动:I2C协议OLED屏、SPI协议LCD屏字符/图片/中文显示
c语言·开发语言·stm32·单片机·嵌入式硬件·学习·gitee