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什么?神经网络还能创造新知识?

发布时间:2019-07-02 20:41:07 所属栏目:建站 来源:Unspl" />
导读:神经网络(NNs)可以在不知道用显式算法执行工作的情况下被设计和训练于特定的任务,很多人都对此表示惊叹。例如,著名的手写体数字识别教程很容易执行,但其背后的逻辑还是隐藏在神经网络下,仅能通过层次化结构、权值和激活函数略知一二。 图片来源:Unspl

异或运算的好处是可以训练整个参数空间,因为只有四种可能的配置可以教。然而,需要一些在神经网络中传递数据集的过程来驱动模型达到零损耗和100%精准,即输出趋向于一个分别是(0,1)、(1,0)和(0,0)、(1,1)的零。

异或运算神经网络的Loss和epochs对比

异或运算神经网络的Loss和epochs对比

异或运算神经网络的Accuracy 和epochs对比

异或运算神经网络的Accuracy 和epochs对比

然而,训练期也可能陷入停滞,无法衔接。接着精准度停止在75%甚至50%,即一个或两个二元元组的映射是不正确的。在这种情况下就要重新构建神经网络,直到得到合适的解决方案。

分析和结论

现在验证Keras神经网络是否与建构的具有相似结构。通过返回权值(参见代码片段的末尾),得到了权值和偏差值。

Python的脚本输出

Python的脚本输出

使用这些参数来重建神经网络(再次使用Excel)。由三个操作符组成。

基于Keras训练的异或运算神经网络

基于Keras训练的异或运算神经网络

通过输入所有可能的配置,可以识别与H1、H2和O操作符关联的布尔函数。

Keras在异或运算神经网络中的布尔函数

Keras在异或运算神经网络中的布尔函数

有趣的是,本以为Keras 神经网络与所建构的逻辑是一样的,但它却创建了另一种解决方案。使用OR,AND和(相对没人知道的)INH,而非操作符NAND, OR 和AND,即神经网络找到的公式。

  1. XOR (x,y) = INH ( OR (x,y), AND (x,y) ) 

这表明神经网络可以获得以前没有的知识!当然“新知识”是相对的,并且取决于知道的程度。也就是说,若一个人知道异或运算的所有表示形式,Keras 神经网络就不会有其他价值。

此外,对于更复杂的神经网络,将权值转换为显式算法或公式并不容易。但也许这种专业知识是未来人工智能专家必须具备的能力。

(编辑:核心网)

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