【剖析】为什么说RBF神经网络的误差为0

本文来自《老饼讲解-BP神经网络》https://www.bbbdata.com/

机器学习中的模型非常的多,但如果要问有没有这样的一个模型,它的训练误差为0,那么就非RBF神经网络莫属了!下面我们来聊聊,为什么RBF神经网络的训练误差为0。

一、RBF神经网络是什么

知道RBF神经网络的人都知道,但不知道RBF神经网络的人还是不知道。所以简单提一下,RBF神经网络是一个什么东西。

1.1.RBF神经网络的原理

如下所示,就是一个RBF函数(钟型函数),RBF函数很多,最常用的就是高斯函数

RBF神经网络就是通过RBF径向基函数来"凑"出可以拟合所有训练样本点的目标曲线。

从图中可以看到,RBF神经网络就是利用RBF函数的局部非0性,只要每个样本点都拱一个RBF,最后就能轻轻松松拼出目标曲线了。

1.2.RBF神经网络的数学表达式

从RBF的原理,可以轻易得到RBF神经网络的数学表达式。 以2输入3个隐节点为例,RBF 神经网络模型的数学表达式形式如下

从表达式可以看到,模型的输出y就是多个RBF函数之和。

二、RBF神经网络为什么误差为0

2.1.RBF神经网络是如何求得0误差参数的

在RBF神经网络中,有多少个样本点,就有多少个隐节点(即RBF函数)。而隐层的权重就是输入样本(即隐层参数是不需要求解的),最终只需求解输出层的权重与阈值。由于每个RBF的值都可以直接计算得到(因为隐层参数已知),因此RBF输出层的参数只需要求解以下的线性方程组就可以得到:

当样本有n个时,就有n个RBF,因此上述线性方程组的列大于行,所以必然有非0解使得上述方程组成立。因此,RBF神经网络的训练误差也就必然为0

2.2.为什么有的RBF神经网络误差不为0

当我们在matlab中用newrb构建一个RBF神经网络时,会发现误差并不为0。这是因为newrb使用了正交最小二乘法来求解RBF,它的目的是尽量地减少一些隐节点。

因为RBF神经网络的隐节点个数与样本个数一致,因此在样本较多时,网络也比较复杂,因此newrb会在保持误差不太大的前提下,尽量减少一些隐节点。虽然牺牲了一部分训练精度,但加强了网络的泛化能力,所以也不偿是件好事。


RBF神经网络真是一个有趣又有效的模型!

相关链接:

《老饼讲解-机器学习》:老饼讲解-机器学习教程-通俗易懂

《老饼讲解-神经网络》:老饼讲解-matlab神经网络-通俗易懂

《老饼讲解-神经网络》:老饼讲解-深度学习-通俗易懂

相关推荐
人工智能AI技术7 小时前
10亿美元合作启发:AIGC正版IP应用开发,迪士尼+OpenAI技术拆解
人工智能
光羽隹衡8 小时前
深度学习——卷积神经网络实现手写数字识别
人工智能·深度学习·cnn
莫非王土也非王臣8 小时前
深度学习之对比学习
人工智能·深度学习·学习
AI_56788 小时前
Selenium+Python可通过 元素定位→操作模拟→断言验证 三步实现Web自动化测试
服务器·人工智能·python
冰西瓜6008 小时前
国科大高级人工智能期末复习(四)联结主义(下)——深度学习
人工智能·深度学习
檐下翻书1738 小时前
世界模型:AI理解物理空间的关键一步
人工智能
2013092416278 小时前
1968年 Hart, Nilsson, Raphael 《最小成本路径启发式确定的形式基础》A* 算法深度研究报告
人工智能·算法
InterestOriented8 小时前
破解银发学习痛点 兴趣岛 “普惠 + 品质” 模式打造积极老龄化范本
大数据·人工智能·学习
Mark_Aussie9 小时前
ADALog 日志异常检测
人工智能
Jouham9 小时前
教培获客破局:AI智能体如何重塑需求捕捉与转化新范式
人工智能