3 手工推导Neural Networ

线性模型假设的问题

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如上图,对非线性类边界的数据进行分类

一个解决方案是将数据映射到更高维的空间,就变成线性可分的了。

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ϕ \phi ϕ 是一个映射函数,将x从一个低维空间映射到高维空间。

ϕ \phi ϕ 可不可以是一个线性函数?
ϕ ( x ) = W T x \phi(x) = W^Tx ϕ(x)=WTx 并不能起到将x映射到高维空间的效果。

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这个函数本质上还是线性的,没有什么变化。

非线性特征

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σ \sigma σ是一个非线性函数,但是并不改变矩阵的维度。可以是cosine函数之类的。

两层神经网络

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矩阵形式
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非线性层

线性的函数,只能在给定空间中进行线性划分,能拟合直线或者空间中的超平面。

加入非线性层,比有更强的拟合效果,能拟合曲线,空间中的曲面等。

全连接神经网络一般形式

全连接的神经网络一般有L层,又称多层感知机。
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θ = W 1 , . . . , W L \theta={W_1,...,W_L} θ=W1,...,WL

有些时候,每一层还会加一个偏移项 bi

Z i + 1 = σ i ( Z i W i + b i ) Z_{i+1} = \sigma_i(Z_iW_i+b_i) Zi+1=σi(ZiWi+bi)

如何训练?

计算两层网络的梯度

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