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神经网络是模仿生物神经系统结构和功能的计算模型,由大量相互连接的节点(人工神经元)组成。作为深度学习的核心组件,它在图像识别、自然语言处理等领域展现出强大的模式识别能力。
基本结构通常包含输入层、隐藏层和输出层。每个神经元接收前一层输出的加权输入,通过激活函数产生非线性输出。这种层级结构使网络能够学习数据的抽象特征表示。
训练过程依赖反向传播算法,通过计算损失函数的梯度来调整网络权重。优化器如SGD或Adam用于高效更新参数,而批量归一化、Dropout等技术可防止过拟合。
现代神经网络发展出多种变体:CNN擅长处理网格数据(如图像),RNN适合序列数据,Transformer则通过自注意力机制改变了NLP领域格局。理解这些基础概念是掌握深度学习的关键切入点。