人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模ppt課件(已修改)
2025-01-17 05:06 本頁(yè)面
【正文】 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模 （ Artificial Neuron Nets） 一、引例 ? 1981年生物學(xué)家格若根 （ W． Grogan） 和維什 （ W． Wirth） 發(fā)現(xiàn)了兩類(lèi)蚊子 (或飛蠓 midges)． 他們測(cè)量了這兩類(lèi)蚊子每個(gè)個(gè)體的翼長(zhǎng)和觸角長(zhǎng) ， 數(shù)據(jù)如下： ? 翼長(zhǎng) 觸角長(zhǎng) 類(lèi)別 ? Af ? Af ? Af ? Af ? Af ? Af ? Af ? 翼長(zhǎng) 觸角長(zhǎng) 類(lèi)別 ? Apf ? Apf ? Apf ? Af ? Apf ? Apf ? Apf ? Af 數(shù) 學(xué) 模 型 ? 問(wèn)： 如果抓到三只新的蚊子，它們的觸角長(zhǎng)和翼長(zhǎng)分別為 (,)。 (， )；（ ，）．問(wèn)它們應(yīng)分別屬于哪一個(gè)種類(lèi)？ 解法一 ： ? 把翼長(zhǎng)作縱坐標(biāo)，觸角長(zhǎng)作橫坐標(biāo)；那么每個(gè)蚊子的翼長(zhǎng)和觸角決定了坐標(biāo)平面的一個(gè)點(diǎn) .其中 6個(gè)蚊子屬于 APf類(lèi)；用黑點(diǎn) “ ”表示； 9個(gè)蚊子屬 Af類(lèi)；用小圓圈 “ 。 ” 表示． ? 得到的結(jié)果見(jiàn)圖 1 ? 圖 1飛蠓的觸角長(zhǎng)和翼長(zhǎng) 數(shù) 學(xué) 模 型 ? 思路 ： 作一直線將兩類(lèi)飛蠓分開(kāi) ? 例如；取 A＝ （ ， ） 和 B＝ (， )，過(guò) A B兩點(diǎn)作一條直線： ? y＝ ? 其中 X表示觸角長(zhǎng)； y表示翼長(zhǎng)． ? 分類(lèi)規(guī)則 ： 設(shè)一個(gè)蚊子的數(shù)據(jù)為 （ x, y） ? 如果 y≥ ， 則判斷蚊子屬 Apf類(lèi)； ? 如果 y＜ ；則判斷蚊子屬 Af類(lèi) ． 數(shù)學(xué)模型 ? 分類(lèi)結(jié)果 ： (， )， (， )屬于 Af類(lèi)；(， ） 屬于 Apf類(lèi) ． 圖 2 分類(lèi)直線圖 數(shù)學(xué)模型 ?缺陷： 根據(jù)什么原則確定分類(lèi)直線？ ? 若取 A=(,), B=(,)不變 ， 則分類(lèi)直線變?yōu)? y=+ 分類(lèi)結(jié)果 變?yōu)椋? (,)， (,) 屬于 Apf類(lèi)； (,)屬于 Af類(lèi) ? 哪一分類(lèi)直線才是正確的呢 ？ ? 因此如何來(lái)確定這個(gè)判別直線是一個(gè)值得研究的問(wèn)題 ． 一般地講 ， 應(yīng)該充分利用已知的數(shù)據(jù)信息來(lái)確定判別直線 ． 數(shù)學(xué)模型 ? 再如 ，如下的情形已經(jīng)不能用分類(lèi)直線的辦法： ? 新思路： 將問(wèn)題看作一個(gè)系統(tǒng) ， 飛蠓的數(shù)據(jù)作為輸入 ， 飛蠓的類(lèi)型作為輸出 ， 研究輸入與輸出的關(guān)系 。 數(shù)學(xué)模型 二、神經(jīng)元與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ? 大腦可視作為 1000多億神經(jīng)元組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ? 圖 3 神經(jīng)元的解剖圖 數(shù)學(xué)模型 ? 神經(jīng)元的信息傳遞和處理是一種電化學(xué)活動(dòng)．樹(shù)突由于電化學(xué)作用接受外界 的刺激；通過(guò)胞體內(nèi)的活動(dòng)體現(xiàn)為軸突電位，當(dāng) 軸突電位達(dá)到 一定的值 則形成神經(jīng)脈沖或動(dòng)作電位；再通過(guò)軸突末梢傳遞給其它的神經(jīng)元．從控制論的觀點(diǎn)來(lái)看；這一過(guò)程可以看作一個(gè) 多輸入單輸出 非線性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的兩個(gè)方面 ? 從生理上 、 解剖學(xué)上進(jìn)行研究 ? 從工程技術(shù)上 、 算法上進(jìn)行研究 數(shù)學(xué)模型 三、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （ Artificia
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