第四章 神经网络的学习

从数据中学习

深度学习有时也称为端到端机器学习

为了正确评价模型的泛化能力 ,就必须划分训练数据和测试数据。另外,训练数据也可以称为监督数据

泛化能力 是指处理未被观察过的数据(不包含在训练数据中的数据)的能力

损失函数是表示神经网络性能的"恶劣程度"的指标,即当前的神经网络对监督数据在多大程度上不拟合,在多大程度上不一致。

损失函数

均方误差

python 复制代码
def mean_squared_error(y, t):
    return 0.5 * np.sum((y-t)**2)

均方误差会计算神经网络的输出和正确解监督数据的各个元素之差 的平方,再求总和,由所有标签的输出结果决定

交叉熵误差

交叉熵误差的值是由正确解标签所对应的输出结果决定的。

python 复制代码
def cross_entropy_error(y, t):
    delta = 1e-7
    return -np.sum(t * np.log(y + delta))

在进行神经网络的学习时,不能将识别精度作为指标。因为如果以识别精度为指标,则参数的导数在绝大多数地方都会变为0。

识别精度对微小的参数变化基本上没有什么反应,即便有反应,它的值也是不连续地、突然地变化。

因此引入损失函数

利用数值微分求导得到损失函数关于权重参数的梯度

利用微小的差分求导数的过程称为数值微分。

全部变量的偏导数汇总而成的向量称为梯度

重要性质:梯度指示的方向是各点处的函数值减小最多的方向

学习率决定在一次学习中,应该学习多少,以及在多大程度上更新参数

像学习率这样的参数称为超参数。这是一种和神经网络的参数(权重和偏置)性质不同的参数。

神经网络中,参数由算法训练获得而超参数则由人工设定

随机梯度下降(SGD)

过拟合是指,虽然训练数据中的数字图像能被正确辨别,但是不在训练数据中的数字图像却无法被识别的现象。

一个epoch 表示学习中所有训练数据均被使用过一次时的更新次数

总结

神经网络用训练数据进行学习,并用测试数据评价学习到的模型的泛化能力

神经网络的学习以损失函数为指标更新权重参数,以使损失函数的值减小。

相关推荐
2401_874732534 分钟前
Python Web爬虫入门:使用Requests和BeautifulSoup
jvm·数据库·python
movigo7_dou13 分钟前
关于光与重建方法的学习3.25
学习
AI-Ming21 分钟前
程序员转行学习AI大模型:位置编码
人工智能·神经网络·学习
平常心cyk25 分钟前
Python基础快速复习——集合和字典
开发语言·数据结构·python
阿钱真强道26 分钟前
34 Python 离群点检测:什么是离群点?为什么要做异常检测?
python·sklearn·异常检测·异常·离群点检测
AC赳赳老秦27 分钟前
OpenClaw关键词挖掘Agent配置(附SOP脚本,可直接复制使用)
java·大数据·开发语言·人工智能·python·pygame·openclaw
qq_4160187229 分钟前
数据分析与科学计算
jvm·数据库·python
深藏功yu名34 分钟前
Day24(进阶篇):向量数据库 Chroma_FAISS 深度攻坚 —— 索引优化、性能调优与生产级落地
数据库·人工智能·python·ai·agent·faiss·chroma
hmbbcsm1 小时前
动手学习深度学习学习笔记(一)
笔记·学习
春水碧于天,画船听雨眠1 小时前
jQuery学习笔记
笔记·学习·jquery