什么是神经网络--这可能是最通俗易懂的说法了

曾经终败给现在 2021-10-18 21:40 314阅读 0赞

什么是人工智能？通俗来讲，就是让机器能像人一样思考。这个无需解释太多，因为通过各种科幻电影我们已经对人工智能很熟悉了。大家现在感兴趣的应该是——如何实现人工智能？

从1956年夏季首次提出“人工智能”这一术语开始，科学家们尝试了各种方法来实现它。这些方法包括专家系统，决策树、归纳逻辑、聚类等等，但这些都是假智能。直到人工神经网络技术的出现，才让机器拥有了“真智能”。

为什么说之前的方法都是假智能呢？因为我们人类能清清楚楚地知道它们内部的分析过程，它们只是一个大型的复杂的程序而已；而人工神经网络则不同，它的内部是一个黑盒子，就像我们人类的大脑一样，我们不知道它内部的分析过程，我们不知道它是如何识别出人脸的，也不知道它是如何打败围棋世界冠军的。我们只是为它构造了一个躯壳而已，就像人类一样，我们只是生出了一个小孩而已，他脑子里是如何想的我们并不知道！这就是人工智能的可怕之处，因为将来它有可能会觉得我们人类不应该活在这个世界上，而把我们消灭掉；为此，世界上已经成立了不少安全协会来防范人工智能。

![aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvMjAxODEwMTQxOTMxNTU4ODguanBn][]

人工神经网络是受到人类大脑结构的启发而创造出来的，这也是它能拥有真智能的根本原因。在我们的大脑中，有数十亿个称为神经元的细胞，它们连接成了一个神经网络。

![aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvdGltZy0yLmpwZw][]

人工神经网络正是模仿了上面的网络结构。下面是一个人工神经网络的构造图。每一个圆代表着一个神经元，他们连接起来构成了一个网络。

![aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvVElNJUU1JTlCJUJFJUU3JTg5JTg3MjAxODA4MjcxMTI1MjEucG5n][]

人类大脑神经元细胞的树突接收来自外部的多个强度不同的刺激，并在神经元细胞体内进行处理，然后将其转化为一个输出结果。如下图所示。

![aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvcHJpbnRjb20xcC5qcGc][]

人工神经元也有相似的工作原理。如下图所示。

![aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvMjAxODEwMTQxOTM3Mzg4OTcucG5n][]

上面的x是神经元的输入，相当于树突接收的多个外部刺激。w是每个输入对应的权重，它影响着每个输入x的刺激强度。

大脑的结构越简单，那么智商就越低。单细胞生物是智商最低的了。人工神经网络也是一样的，网络越复杂它就越强大，所以我们需要深度神经网络。这里的深度是指层数多，层数越多那么构造的神经网络就越复杂。

训练深度神经网络的过程就叫做深度学习。网络构建好了后，我们只需要负责不停地将训练数据输入到神经网络中，它内部就会自己不停地发生变化不停地学习。打比方说我们想要训练一个深度神经网络来识别猫。我们只需要不停地将猫的图片输入到神经网络中去。训练成功后，我们任意拿来一张新的图片，它都能判断出里面是否有猫。但我们并不知道他的分析过程是怎样的，它是如何判断里面是否有猫的。就像当我们教小孩子认识猫时，我们拿来一些白猫，告诉他这是猫，拿来一些黑猫，告诉他这也是猫，他脑子里会自己不停地学习猫的特征。最后我们拿来一些花猫，问他，他会告诉你这也是猫。但他是怎么知道的？他脑子里的分析过程是怎么样的？我们无从知道~~

[aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvMjAxODEwMTQxOTMxNTU4ODguanBn]: /images/20211018/2f8b9c3f7d7d4a6cb2cf6fd5b7dc8121.png
[aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvdGltZy0yLmpwZw]: /images/20211018/265235fccfc84141a437213ebacc1d2e.png
[aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvVElNJUU1JTlCJUJFJUU3JTg5JTg3MjAxODA4MjcxMTI1MjEucG5n]: /images/20211018/d9bbe503a68b4044a01e53d043c10255.png
[aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvcHJpbnRjb20xcC5qcGc]: /images/20211018/ba83d373039f46708f8744d6370be403.png
[aHR0cHM6Ly93d3cuY2FwdGFpbmJlZC5uZXQvd3AtY29udGVudC91cGxvYWRzLzIwMTgvMTEvMjAxODEwMTQxOTM3Mzg4OTcucG5n]: /images/20211018/95cb5971a20f48cabe4c1e60ea73df57.png