北京seo网站设计连云港市建设局网站安全员考试

北京seo网站设计,连云港市建设局网站安全员考试,西安建网站,天津网站建设价位多层感知机 感知机不能表示异或门让人深感遗憾#xff0c;但也无需悲观。实际上#xff0c;感知机 的绝妙之处在于它可以“叠加层”#xff08;通过叠加层来表示异或门是本节的要点#xff09;。 这里#xff0c;我们暂且不考虑叠加层具体是指什么#xff0c;先从其他视角…多层感知机感知机不能表示异或门让人深感遗憾但也无需悲观。实际上感知机的绝妙之处在于它可以“叠加层”通过叠加层来表示异或门是本节的要点。这里我们暂且不考虑叠加层具体是指什么先从其他视角来思考一下异或门的问题。已有门电路的组合异或门的制作方法有很多其中之一就是组合我们前面做好的与门、与非门、或门进行配置。这里与门、与非门、或门用图2-9 中的符号表示。另外图2-9 中与非门前端的○表示反转输出的意思。那么请思考一下要实现异或门的话需要如何配置与门、与非门和或门呢这里给大家一个提示用与门、与非门、或门代替图2-10 中的各个“”就可以实现异或门。2.4 节讲到的感知机的局限性严格地讲应该是“单层感知机无法表示异或门”或者“单层感知机无法分离非线性空间”。接下来我们将看到通过组合感知机叠加层就可以实现异或门。异或门可以通过图2-11 所示的配置来实现。这里(x_1) 和 (x_2) 表示输入信号(y) 表示输出信号。(x_1) 和 (x_2) 是与非门和或门的输入而与非门和或门的输出则是与门的输入。现在我们来确认一下图2-11的配置是否真正实现了异或门。这里把 ( s_1 ) 作为与非门的输出把 ( s_2 ) 作为或门的输出填入真值表中。结果如图2-12所示观察 ( x_1 )、( x_2 )、( y )可以发现确实符合异或门的输出。下面我们试着用Python 来实现图2-11 所示的异或门。使用之前定义的AND函数、NAND函数、OR函数可以像下面这样轻松地实现。defXOR(x1,x2):s1NAND(x1,x2)s2OR(x1,x2)yAND(s1,s2)returny这个XOR函数会输出预期的结果。XOR(0,0)# 输出0XOR(1,0)# 输出1XOR(0,1)# 输出1XOR(1,1)# 输出0这样异或门的实现就完成了。下面我们试着用感知机的表示方法明确地显示神经元来表示这个异或门结果如图2-13 所示。如图2-13 所示异或门是一种多层结构的神经网络。这里将最左边的一列称为第0 层中间的一列称为第1 层最右边的一列称为第2 层。图2-13 所示的感知机与前面介绍的与门、或门的感知机图2-1形状不同。实际上与门、或门是单层感知机而异或门是2 层感知机。叠加了多层的感知机也称为多层感知机multi-layered perceptron图2-13中的感知机总共由3层构成但是因为拥有权重的层实质上只有2 层第0 层和第1 层之间第1 层和第2 层之间所以称为“2 层感知机”。不过有的文献认为图2-13 的感知机是由3 层构成的因而将其称为“3层感知机”。在图2-13 所示的2 层感知机中先在第0 层和第1 层的神经元之间进行信号的传送和接收然后在第1 层和第2 层之间进行信号的传送和接收具体如下所示。第0 层的两个神经元接收输入信号并将信号发送至第1 层的神经元。第1 层的神经元将信号发送至第2 层的神经元第2 层的神经元输出y。这种2 层感知机的运行过程可以比作流水线的组装作业。第1 段第1 层的工人对传送过来的零件进行加工完成后再传送给第2 段第2 层的工人。第2 层的工人对第1 层的工人传过来的零件进行加工完成这个零件后出货输出。像这样在异或门的感知机中工人之间不断进行零件的传送。通过这样的结构2 层结构感知机得以实现异或门。这可以解释为“单层感知机无法表示的东西通过增加一层就可以解决”。也就是说通过叠加层加深层感知机能进行更加灵活的表示。从与非门到计算机多层感知机可以实现比之前见到的电路更复杂的电路。比如进行加法运算的加法器也可以用感知机实现。此外将二进制转换为十进制的编码器、满足某些条件就输出1 的电路用于等价检验的电路等也可以用感知机表示。实际上使用感知机甚至可以表示计算机计算机是处理信息的机器。向计算机中输入一些信息后它会按照某种既定的方法进行处理然后输出结果。所谓“按照某种既定的方法进行处理”是指计算机和感知机一样也有输入和输出会按照某个既定的规则进行计算。人们一般会认为计算机内部进行的处理非常复杂而令人惊讶的是实际上只需要通过与非门的组合就能再现计算机进行的处理。这一令人吃惊的事实说明了什么呢说明使用感知机也可以表示计算机。前面也介绍了与非门可以使用感知机实现。也就是说如果通过组合与非门可以实现计算机的话那么通过组合感知机也可以表示计算机感知机的组合可以通过叠加了多层的单层感知机来表示。说到仅通过与非门的组合就能实现计算机大家也许一下子很难相信。建议有兴趣的读者看一下《计算机系统要素从零开始构建现代计算机》。这本书以深入理解计算机为主题论述了通过NAND构建可运行俄罗斯方块的计算机的过程。此书能让读者真实体会到通过简单的NAND元件就可以实现计算机这样复杂的系统。综上多层感知机能够进行复杂的表示甚至可以构建计算机。那么什么构造的感知机才能表示计算机呢层级多深才可以构建计算机呢理论上可以说2 层感知机就能构建计算机。这是因为已有研究证明2 层感知机严格地说是激活函数使用了非线性的sigmoid 函数的感知机具体请参照下一章可以表示任意函数。但是使用2 层感知机的构造通过设定合适的权重来构建计算机是一件非常累人的事情。实际上在用与非门等低层的元件构建计算机的情况下分阶段地制作所需的零件模块会比较自然即先实现与门和或门然后实现半加器和全加器接着实现算数逻辑单元ALU然后实现CPU。因此通过感知机表示计算机时使用叠加了多层的构造来实现是比较自然的流程。本书中不会实际来实现计算机但是希望读者能够记住感知机通过叠加层能够进行非线性的表示理论上还可以表示计算机进行的处理。