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當(dāng)我們訓(xùn)練一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時,我們希望神經(jīng)元能夠?qū)W習(xí)到輸入數(shù)據(jù)的模式和特征。偏置b在這個過程中起到了重要的作用。
假設(shè)我們正在訓(xùn)練一個用于圖像分類的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。每個輸入圖像都表示為一個向量,其中每個元素表示像素的強(qiáng)度。我們希望神經(jīng)元能夠根據(jù)這些像素值來判斷圖像的類別。
每個神經(jīng)元都有一個權(quán)重向量w,表示它對輸入的敏感程度。神經(jīng)元的輸出可以通過計算輸入向量x與權(quán)重向量w的點(diǎn)積來得到:
z = w·x
然后,我們將這個輸出z傳遞給一個激活函數(shù)f(z),以產(chǎn)生神經(jīng)元的最終輸出值a:
a = f(z)
在這個過程中,偏置b的作用是調(diào)整神經(jīng)元的激活閾值。偏置b與權(quán)重向量w的作用類似,都會對輸入的影響進(jìn)行加權(quán)和求和。但是,偏置b不依賴于輸入的具體值,它只是一個常數(shù)。
偏置b的引入使得神經(jīng)元具有一定的靈活性和非線性。如果沒有偏置b,神經(jīng)元的激活函數(shù)將只是一個線性函數(shù),無法處理復(fù)雜的非線性關(guān)系。通過調(diào)整偏置b的值,我們可以改變神經(jīng)元的激活函數(shù)的位置和形狀,從而使其能夠更好地適應(yīng)不同的輸入模式。
舉個簡單的例子,假設(shè)我們正在訓(xùn)練一個用于判斷是否下雨的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。輸入向量x包含兩個特征:溫度和濕度。我們希望神經(jīng)元能夠根據(jù)這兩個特征來判斷是否下雨。
偏置b可以看作是神經(jīng)元對溫度和濕度的敏感度。如果偏置b的值較高,那么即使溫度和濕度較低,神經(jīng)元仍然可能激活,判斷為下雨的可能性較大。相反,如果偏置b的值較低,那么即使溫度和濕度較高,神經(jīng)元也可能不會激活,判斷為下雨的可能性較小。
通過調(diào)整偏置b的值,我們可以控制神經(jīng)元對不同特征的敏感度,從而使其能夠更好地適應(yīng)不同的輸入模式。