神经网络的是我的毕业论文的一部分4.人工神经网络人的思维有逻辑性和直观性两种不同的基本方式。逻辑性的思维是指根据逻辑规则进行推理的过程;它先将信息化成概念,并用符号表示,然后,根据符号运算按串行模式进行逻辑推理。这一过程可以写成串行的指令,让计算机执行。然而,直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来,结果是忽然间产生想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本之点在于以下两点:1.信息是通过神经元上的兴奋模式分布在网络上;2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程来完成的。 人工神经网络就是模拟人思维的第二种方式。这是一个非线性动力学系统,其特色在于信息的分布式存储和并行协同处理。虽然单个神经元的结构极其简单,功能有限,但大量神经元构成的网络系统所能实现的行为却是极其丰富多彩的。人工神经网络学习的原理人工神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明,规定当“A”输入网络时,应该输出“1”,而当输入为“B”时,输出为“0”。 所以网络学习的准则应该是:如果网络做出错误的判决,则通过网络的学习,应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。首先,给网络的各连接权值赋予(0,1)区间内的随机值,将“A”所对应的图像模式输入给网络,网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算,得到网络的输出。在此情况下,网络输出为“1”和“0”的概率各为50%,也就是说是完全随机的。这时如果输出为“1”(结果正确),则使连接权值增大,以便使网络再次遇到“A”模式输入时,仍然能做出正确的判断。 如果输出为“0”(即结果错误),则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整,其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时,减小犯同样错误的可能性。如此操作调整,当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后,经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功,它已将这两个模式分布地记忆在网络的各个连接权值上。当网络再次遇到其中任何一个模式时,能够做出迅速、准确的判断和识别。一般说来,网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。人工神经网络的优缺点人工神经网络由于模拟了大脑神经元的组织方式而具有了人脑功能的一些基本特征,为人工智能的研究开辟了新的途径,神经网络具有的优点在于:(1)并行分布性处理因为人工神经网络中的神经元排列并不是杂乱无章的,往往是分层或以一种有规律的序列排列,信号可以同时到达一批神经元的输入端,这种结构非常适合并行计算。同时如果将每一个神经元看作是一个小的处理单元,则整个系统可以是一个分布式计算系统,这样就避免了以往的“匹配冲突”,“组合爆炸”和“无穷递归”等题,推理速度快。(2)可学习性一个相对很小的人工神经网络可存储大量的专家知识,并且能根据学习算法,或者利用样本指导系统来模拟现实环境(称为有教师学习),或者对输入进行自适应学习(称为无教师学习),不断地自动学习,完善知识的存储。(3)鲁棒性和容错性由于采用大量的神经元及其相互连接,具有联想记忆与联想映射能力,可以增强专家系统的容错能力,人工神经网络中少量的神经元发生失效或错误,不会对系统整体功能带来严重的影响。而且克服了传统专家系统中存在的“知识窄台阶”问题。(4)泛化能力人工神经网络是一类大规模的非线形系统,这就提供了系统自组织和协同的潜力。它能充分逼近复杂的非线形关系。当输入发生较小变化,其输出能够与原输入产生的输出保持相当小的差距。(5)具有统一的内部知识表示形式,任何知识规则都可以通过对范例的学习存储于同一个神经网络的各连接权值中,便于知识库的组织管理,通用性强。虽然人工神经网络有很多优点,但基于其固有的内在机理,人工神经网络也不可避免的存在自己的弱点:(1)最严重的问题是没能力来解释自己的推理过程和推理依据。(2)神经网络不能向用户提出必要的询问,而且当数据不充分的时候,神经网络就无法进行工作。(3)神经网络把一切问题的特征都变为数字,把一切推理都变为数值计算,其结果势必是丢失信息。(4)神经网络的理论和学习算法还有待于进一步完善和提高。神经网络的发展趋势及在柴油机故障诊断中的可行性神经网络为现代复杂大系统的状态监测和故障诊断提供了全新的理论方法和技术实现手段。神经网络专家系统是一类新的知识表达体系,与传统专家系统的高层逻辑模型不同,它是一种低层数值模型,信息处理是通过大量的简单处理元件(结点) 之间的相互作用而进行的。由于它的分布式信息保持方式,为专家系统知识的获取与表达以及推理提供了全新的方式。它将逻辑推理与数值运算相结合,利用神经网络的学习功能、联想记忆功能、分布式并行信息处理功能,解决诊断系统中的不确定性知识表示、获取和并行推理等问题。通过对经验样本的学习,将专家知识以权值和阈值的形式存储在网络中,并且利用网络的信息保持性来完成不精确诊断推理,较好地模拟了专家凭经验、直觉而不是复杂的计算的推理过程。但是,该技术是一个多学科知识交叉应用的领域,是一个不十分成熟的学科。一方面,装备的故障相当复杂;另一方面,人工神经网络本身尚有诸多不足之处:(1)受限于脑科学的已有研究成果。由于生理实验的困难性,目前对于人脑思维与记忆机制的认识还很肤浅。(2)尚未建立起完整成熟的理论体系。目前已提出了众多的人工神经网络模型,归纳起来,这些模型一般都是一个由结点及其互连构成的有向拓扑网,结点间互连强度所构成的矩阵,可通过某种学习策略建立起来。但仅这一共性,不足以构成一个完整的体系。这些学习策略大多是各行其是而无法统一于一个完整的框架之中。(3)带有浓厚的策略色彩。这是在没有统一的基础理论支持下,为解决某些应用,而诱发出的自然结果。(4)与传统计算技术的接口不成熟。人工神经网络技术决不能全面替代传统计算技术,而只能在某些方面与之互补,从而需要进一步解决与传统计算技术的接口问题,才能获得自身的发展。虽然人工神经网络目前存在诸多不足,但是神经网络和传统专家系统相结合的智能故障诊断技术仍将是以后研究与应用的热点。它最大限度地发挥两者的优势。神经网络擅长数值计算,适合进行浅层次的经验推理;专家系统的特点是符号推理,适合进行深层次的逻辑推理。智能系统以并行工作方式运行,既扩大了状态监测和故障诊断的范围,又可满足状态监测和故障诊断的实时性要求。既强调符号推理,又注重数值计算,因此能适应当前故障诊断系统的基本特征和发展趋势。随着人工神经网络的不断发展与完善,它将在智能故障诊断中得到广泛的应用。根据神经网络上述的各类优缺点,目前有将神经网络与传统的专家系统结合起来的研究倾向,建造所谓的神经网络专家系统。理论分析与使用实践表明,神经网络专家系统较好地结合了两者的优点而得到更广泛的研究和应用。离心式制冷压缩机的构造和工作原理与离心式鼓风机极为相似。但它的工作原理与活塞式压缩机有根本的区别,它不是利用汽缸容积减小的方式来提高汽体的压力,而是依靠动能的变化来提高汽体压力。离心式压缩机具有带叶片的工作轮,当工作轮转动时,叶片就带动汽体运动或者使汽体得到动能,然后使部分动能转化为压力能从而提高汽体的压力。这种压缩机由于它工作时不断地将制冷剂蒸汽吸入,又不断地沿半径方向被甩出去,所以称这种型式的压缩机为离心式压缩机。其中根据压缩机中安装的工作轮数量的多少,分为单级式和多级式。如果只有一个工作轮,就称为单级离心式压缩机,如果是由几个工作轮串联而组成,就称为多级离心式压缩机。在空调中,由于压力增高较少,所以一般都是采用单级,其它方面所用的离心式制冷压缩机大都是多级的。单级离心式制冷压缩机的构造主要由工作轮、扩压器和蜗壳等所组成。 压缩机工作时制冷剂蒸汽由吸汽口轴向进入吸汽室,并在吸汽室的导流作用引导由蒸发器(或中间冷却器)来的制冷剂蒸汽均匀地进入高速旋转的工作轮3(工作轮也称叶轮,它是离心式制冷压缩机的重要部件,因为只有通过工作轮才能将能量传给汽体)。汽体在叶片作用下,一边跟着工作轮作高速旋转,一边由于受离心力的作用,在叶片槽道中作扩压流动,从而使汽体的压力和速度都得到提高。由工作轮出来的汽体再进入截面积逐渐扩大的扩压器4(因为汽体从工作轮流出时具有较高的流速,扩压器便把动能部分地转化为压力能,从而提高汽体的压力)。汽体流过扩压器时速度减小,而压力则进一步提高。经扩压器后汽体汇集到蜗壳中,再经排气口引导至中间冷却器或冷凝器中。 二、离心式制冷压缩机的特点与特性 离心式制冷压缩机与活塞式制冷压缩机相比较,具有下列优点: (1)单机制冷量大,在制冷量相同时它的体积小,占地面积少,重量较活塞式轻5~8倍。 (2)由于它没有汽阀活塞环等易损部件,又没有曲柄连杆机构,因而工作可靠、运转平稳、噪音小、操作简单、维护费用低。 (3)工作轮和机壳之间没有摩擦,无需润滑。故制冷剂蒸汽与润滑油不接触,从而提高了蒸发器和冷凝器的传热性能。 (4)能经济方便的调节制冷量且调节的范围较大。 (5)对制冷剂的适应性差,一台结构一定的离心式制冷压缩机只能适应一种制冷剂。 (6)由于适宜采用分子量比较大的制冷剂,故只适用于大制冷量,一般都在25~30万大卡/时以上。如制冷量太少,则要求流量小,流道窄,从而使流动阻力大,效率低。但近年来经过不断改进,用于空调的离心式制冷压缩机,单机制冷量可以小到10万大卡/时左右。 制冷与冷凝温度、蒸发温度的关系。 由物理学可知,回转体的动量矩的变化等于外力矩,则 T=m(C2UR2-C1UR1) 两边都乘以角速度ω,得 Tω=m(C2UωR2-C1UωR1) 也就是说主轴上的外加功率N为: N=m(U2C2U-U1C1U) 上式两边同除以m则得叶轮给予单位质量制冷剂蒸汽的功即叶轮的理论能量头。 U2 C2 ω2 C2U R1 R2 ω1 C1 U1 C2r β 离心式制冷压缩机的特性是指理论能量头与流量之间变化关系,也可以表示成制冷 W=U2C2U-U1C1U≈U2C2U (因为进口C1U≈0) 又C2U=U2-C2rctgβ C2r=Vυ1/(A2υ2) 故有 W= U22(1- Vυ1 ctgβ) A2υ2U2 式中:V—叶轮吸入蒸汽的容积流量(m3/s) υ1υ2 ——分别为叶轮入口和出口处的蒸汽比容(m3/kg) A2、U2—叶轮外缘出口面积(m2)与圆周速度(m/s) β—叶片安装角 由上式可见,理论能量头W与压缩机结构、转速、冷凝温度、蒸发温度及叶轮吸入蒸汽容积流量有关。对于结构一定、转速一定的压缩机来说,U2、A2、β皆为常量,则理论能量头W仅与流量V、蒸发温度、冷凝温度有关。 按照离心式制冷压缩机的特性,宜采用分子量比较大的制冷剂,目前离心式制冷机所用的制冷剂有F—11、F—12、F—22、F—113和F—114等。我国目前在空调用离心式压缩机中应用得最广泛的是F—11和F—12,且通常是在蒸发温度不太低和大制冷量的情况下,选用离心式制冷压缩机。此外,在石油化学工业中离心式的制冷压缩机则采用丙烯、乙烯作为制冷剂,只有制冷量特别大的离心式压缩机才用氨作为制冷剂。 三、离心式制冷压缩机的调节 离心式制冷压缩机和其它制冷设备共同构成一个能量供给与消耗的统一系统。制冷机组在运行时,只有当通过压缩机的制冷剂的流量与通过设备的流量相等时,以及压缩机所产生的能量头与制冷设备的阻力相适应时,制冷系统的工况才能保持稳定。但是制冷机的负荷总是随外界条件与用户对冷量的使用情况而变化的,因此为了适应用户对冷负荷变化的需要和安全经济运行,就需要根据外界的变化对制冷机组进行调节,离心式制冷机组制冷量的调节有:1°改变压缩机的转速;2°采用可转动的进口导叶;3°改变冷凝器的进水量;4°进汽节流等几种方式,其中最常用的是转动进口导叶调节和进汽节流两种调节方法。所谓转动进口导叶调节,就是转动压缩机进口处的导流叶片以使进入到叶轮去的汽体产生旋绕,从而使工作轮加给汽体的动能发生变化来调节制冷量。所谓进汽节流调节,就是在压缩机前的进汽管道上安装一个调节阀,如要改变压缩机的工况时,就调节阀门的大小,通过节流使压缩机进口的压力降低,从而实现调节制冷量。离心式压缩机制冷量的调节最经济有效的方法就是改变进口导叶角度,以改变蒸汽进入叶轮的速度方向(C1U)和流量V。但流量V必须控制在稳定工作范围内,以免效率下降。
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计算机论文计算机网络在电子商务中的应用摘要:随着计算机网络技术的飞进发展,电子商务正得到越来越广泛的应用。由于电子商务中的交易行为大多数都是在网上完成的, 因此电子商务的安全性是影响趸易双方成败的一个关键因素。本文从电子商务系统对计算机网络安全,商务交易安全性出发,介绍利用网络安全枝术解决安全问题的方法。关键词:计算机网络,电子商务安全技术一. 引言近几年来.电子商务的发展十分迅速 电子商务可以降低成本.增加贸易机会,简化贸易流通过程,提高生产力,改善物流和金流、商品流.信息流的环境与系统 虽然电子商务发展势头很强,但其贸易额所占整个贸易额的比例仍然很低。影响其发展的首要因素是安全问题.网上的交易是一种非面对面交易,因此“交易安全“在电子商务的发展中十分重要。可以说.没有安全就没有电子商务。电子商务的安全从整体上可分为两大部分.计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全包括计算机网络设备安全、计算机网络系统安全、数据库安全等。其特征是针对计算机网络本身可能存在的安全问题,实施网络安全增强方案.以保证计算机网络自身的安全性为目标。商务安全则紧紧围绕传统商务在Interne'(上应用时产生的各种安全问题.在计算机网络安全的基础上.如何保障电子商务过程的顺利进行。即实现电子商务的保密性.完整性.可鉴别性.不可伪造性和不可依赖性。二、电子商务网络的安全隐患1窃取信息:由于未采用加密措施.数据信息在网络上以明文形式传送.入侵者在数据包经过的网关或路由器上可以截获传送的信息。通过多次窃取和分析,可以找到信息的规律和格式,进而得到传输信息的内容.造成网上传输信息泄密2.篡改信息:当入侵者掌握了信息的格式和规律后.通过各种技术手段和方法.将网络上传送的信息数据在中途修改 然后再发向目的地。这种方法并不新鲜.在路由器或者网关上都可以做此类工作。3假冒由于掌握了数据的格式,并可以篡改通过的信息,攻击者可以冒充合法用户发送假冒的信息或者主动获取信息,而远端用户通常很难分辨。4恶意破坏:由于攻击者可以接入网络.则可能对网络中的信息进行修改.掌握网上的机要信息.甚至可以潜入网络内部.其后果是非常严重的。三、电子商务交易中应用的网络安全技术为了提高电子商务的安全性.可以采用多种网络安全技术和协议.这些技术和协议各自有一定的使用范围,可以给电子商务交易活动提供不同程度的安全保障。1.防火墙技术。防火墙是目前主要的网络安全设备。防火墙通常使用的安全控制手段主要有包过滤、状态检测、代理服务 由于它假设了网络的边界和服务,对内部的非法访问难以有效地控制。因此.最适合于相对独立的与外部网络互连途径有限、网络服务种类相对集中的单一网络(如常见的企业专用网) 防火墙的隔离技术决定了它在电子商务安全交易中的重要作用。目前.防火墙产品主要分为两大类基于代理服务方式的和基于状态检测方式的。例如Check Poim Fi rewalI-1 4 0是基于Unix、WinNT平台上的软件防火墙.属状态检测型 Cisco PIX是硬件防火墙.也属状态检测型。由于它采用了专用的操作系统.因此减少了黑客利用操作系统G)H攻击的可能性:Raptor完全是基于代理技术的软件防火墙 由于互联网的开放性和复杂性.防火墙也有其固有的缺点(1)防火墙不能防范不经由防火墙的攻击。例如.如果允许从受保护网内部不受限制地向外拨号.一些用户可以形成与Interne'(的直接连接.从而绕过防火墙:造成一个潜在的后门攻击渠道,所以应该保证内部网与外部网之间通道的唯一性。(2)防火墙不能防止感染了病毒的软件或文件的传输.这只能在每台主机上装反病毒的实时监控软件。(3)防火墙不能防止数据驱动式攻击。当有些表面看来无害的数据被邮寄或复制到Interne'(主机上并被执行而发起攻击时.就会发生数据驱动攻击.所以对于来历不明的数据要先进行杀毒或者程序编码辨证,以防止带有后门程序。2.数据加密技术。防火墙技术是一种被动的防卫技术.它难以对电子商务活动中不安全的因素进行有效的防卫。因此.要保障电子商务的交易安全.就应当用当代密码技术来助阵。加密技术是电子商务中采取的主要安全措施, 贸易方可根据需要在信息交换的阶段使用。目前.加密技术分为两类.即对称加密/对称密钥加密/专用密钥加密和非对称加密/公开密钥加密。现在许多机构运用PKI(punickey nfrastructur)的缩写.即 公开密钥体系”)技术实施构建完整的加密/签名体系.更有效地解决上述难题.在充分利用互联网实现资源共享的前提下从真正意义上确保了网上交易与信息传递的安全。在PKI中.密钥被分解为一对(即一把公开密钥或加密密钥和一把专用密钥或解密密钥)。这对密钥中的任何一把都可作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开.而另一把则作为专用密钥{解密密钥)加以保存。公开密钥用于对机密�6�11生息的加密.专用密钥则用于对加信息的解密。专用密钥只能由生成密钥对的贸易方掌握.公开密钥可广泛发布.但它只对应用于生成该密钥的贸易方。贸易方利用该方案实现机密信息交换的基本过程是 贸易方甲生成一对密钥并将其中的一把作为公开密钥向其他贸易方公开:得到该公开密钥的贸易方乙使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给贸易方甲 贸易方甲再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。贸易方甲只能用其专用密钥解密由其公开密钥加密后的任何信息。3.身份认证技术。身份认证又称为鉴别或确认,它通过验证被认证对象的一个或多个参数的真实性与有效性 来证实被认证对象是否符合或是否有效的一种过程,用来确保数据的真实性。防止攻击者假冒 篡改等。一般来说。用人的生理特征参数f如指纹识别、虹膜识别)进行认证的安全性很高。但目前这种技术存在实现困难、成本很高的缺点。目前,计算机通信中采用的参数有口令、标识符 密钥、随机数等。而且一般使用基于证书的公钥密码体制(PK I)身份认证技术。要实现基于公钥密码算法的身份认证需求。就必须建立一种信任及信任验证机制。即每个网络上的实体必须有一个可以被验证的数字标识 这就是 数字证书(Certifi2cate)”。数字证书是各实体在网上信息交流及商务交易活动中的身份证明。具有唯一性。证书基于公钥密码体制.它将用户的公开密钥同用户本身的属性(例如姓名,单位等)联系在一起。这就意味着应有一个网上各方都信任的机构 专门负责对各个实体的身份进行审核,并签发和管理数字证书,这个机构就是证书中心(certificate authorities.简称CA}。CA用自己的私钥对所有的用户属性、证书属性和用户的公钥进行数字签名,产生用户的数字证书。在基于证书的安全通信中.证书是证明用户合法身份和提供用户合法公钥的凭证.是建立保密通信的基础。因此,作为网络可信机构的证书管理设施 CA主要职能就是管理和维护它所签发的证书 提供各种证书服务,包括:证书的签发、更新 回收、归档等。4.数字签名技术。数字签名也称电子签名 在信息安全包括身份认证,数据完整性、不可否认性以及匿名性等方面有重要应用。数字签名是非对称加密和数字摘要技术的联合应用。其主要方式为:报文发送方从报文文本中生成一个1 28b it的散列值(或报文摘要),并用自己的专用密钥对这个散列值进行加密 形成发送方的数字签名:然后 这个数字签名将作为报文的附件和报文一起发送给报文的接收方 报文接收方首先从接收到的原始报文中计算出1 28bit位的散列值(或报文摘要).接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密 如果两个散列值相同 那么接收方就能确认该数字签名是发送方的.通过数字签名能够实现对原始报文的鉴别和不可抵赖性。四、结束语电子商务安全对计算机网络安全与商务安全提出了双重要求.其复杂程度比大多数计算机网络都高。在电子商务的建设过程中涉及到许多安全技术问题 制定安全技术规则和实施安全技术手段不仅可以推动安全技术的发展,同时也促进安全的电子商务体系的形成。当然,任何一个安全技术都不会提供永远和绝对的安全,因为网络在变化.应用在变化,入侵和破坏的手段也在变化,只有技术的不断进步才是真正的安全保障。参考文献:[1]肖满梅 罗兰娥:电子商务及其安全技术问题.湖南科技学院学报,2006,27[2]丰洪才 管华 陈珂:电子商务的关键技术及其安全性分析.武汉工业学院学报 2004,2[3]阎慧 王伟:宁宇鹏等编著.防火墙原理与技术[M]北京:机械工业出版杜 2004
深度神经网络(DNNs)是 AI 领域的重要成果,但它的 “存在感” 已经不仅仅限于该领域。 一些前沿生物医学研究,也正被这一特别的概念所吸引。特别是计算神经科学家。 在以前所未有的任务性能彻底改变计算机视觉之后,相应的 DNNs 网络很快就被用以试着解释大脑信息处理的能力,并日益被用作灵长类动物大脑神经计算的建模框架。经过任务优化的深度神经网络,已经成为预测灵长类动物视觉皮层多个区域活动的最佳模型类型之一。 用神经网络模拟大脑或者试图让神经网络更像大脑正成为主流方向的当下,有研究小组却选择用神经生物学的方法重新审视计算机学界发明的DNNs。 而他们发现,诸如改变初始权重等情况就能改变网络的最终训练结果。这对使用单个网络来窥得生物神经信息处理机制的普遍做法提出了新的要求:如果没有将具有相同功能的深度神经网络具有的差异性纳入考虑的话,借助这类网络进行生物大脑运行机制建模将有可能出现一些随机的影响。要想尽量避免这种现象,从事 DNNs 研究的计算神经科学家,可能需要将他们的推论建立在多个网络实例组的基础上,即尝试去研究多个相同功能的神经网络的质心,以此克服随机影响。 而对于 AI 领域的研究者,团队也希望这种表征一致性的概念能帮助机器学习研究人员了解在不同任务性能水平下运行的深度神经网络之间的差异。 人工神经网络由被称为 “感知器”、相互连接的单元所建立,感知器则是生物神经元的简化数字模型。人工神经网络至少有两层感知器,一层用于输入层,另一层用于输出层。在输入和输出之间夹上一个或多个 “隐藏” 层,就得到了一个 “深层” 神经网络,这些层越多,网络越深。 深度神经网络可以通过训练来识别数据中的特征,就比如代表猫或狗图像的特征。训练包括使用一种算法来迭代地调整感知器之间的连接强度(权重系数),以便网络学会将给定的输入(图像的像素)与正确的标签(猫或狗)相关联。理想状况是,一旦经过训练,深度神经网络应该能够对它以前没有见过的同类型输入进行分类。 但在总体结构和功能上,深度神经网络还不能说是严格地模仿人类大脑,其中对神经元之间连接强度的调整反映了学习过程中的关联。 一些神经科学家常常指出深度神经网络与人脑相比存在的局限性:单个神经元处理信息的范围可能比 “失效” 的感知器更广,例如,深度神经网络经常依赖感知器之间被称为反向传播的通信方式,而这种通信方式似乎并不存在于人脑神经系统。 然而,计算神经科学家会持不同想法。有的时候,深度神经网络似乎是建模大脑的最佳选择。 例如,现有的计算机视觉系统已经受到我们所知的灵长类视觉系统的影响,尤其是在负责识别人、位置和事物的路径上,借鉴了一种被称为腹侧视觉流的机制。 对人类来说,腹侧神经通路从眼睛开始,然后进入丘脑的外侧膝状体,这是一种感觉信息的中继站。外侧膝状体连接到初级视觉皮层中称为 V1 的区域,在 V1 和 V4 的下游是区域 V2 和 V4,它们最终通向下颞叶皮层。非人类灵长类动物的大脑也有类似的结构(与之相应的背部视觉流是一条很大程度上独立的通道,用于处理看到运动和物体位置的信息)。 这里所体现的神经科学见解是,视觉信息处理的分层、分阶段推进的:早期阶段先处理视野中的低级特征(如边缘、轮廓、颜色和形状),而复杂的表征,如整个对象和面孔,将在之后由颞叶皮层接管。 如同人的大脑,每个 DNN 都有独特的连通性和表征特征,既然人的大脑会因为内部构造上的差异而导致有的人可能记忆力或者数学能力更强,那训练前初始设定不同的神经网络是否也会在训练过程中展现出性能上的不同呢? 换句话说,功能相同,但起始条件不同的神经网络间究竟有没有差异呢? 这个问题之所以关键,是因为它决定着科学家们应该在研究中怎样使用深度神经网络。 在之前 Nature 通讯发布的一篇论文中,由英国剑桥大学 MRC 认知及脑科学研究组、美国哥伦比亚大学 Zuckerman Institute 和荷兰拉德堡大学的 Donders 脑科学及认知与行为学研究中心的科学家组成的一支科研团队,正试图回答这个问题。论文题目为《Individual differences among deep neural network models》。 根据这篇论文,初始条件不同的深度神经网络,确实会随着训练进行而在表征上表现出越来越大的个体差异。 此前的研究主要是采用线性典范相关性分析(CCA,linear canonical correlation analysis)和 centered-kernel alignment(CKA)来比较神经网络间的内部网络表征差异。 这一次,该团队的研究采用的也是领域内常见的分析手法 —— 表征相似性分析(RSA,representational similarity analysis)。 该分析法源于神经科学的多变量分析方法,常被用于将计算模型生产的数据与真实的大脑数据进行比较,在原理上基于通过用 “双(或‘对’)” 反馈差异表示系统的内部刺激表征(Inner stimulus representation)的表征差异矩阵(RDMs,representational dissimilarity matrices),而所有双反馈组所组成的几何则能被用于表示高维刺激空间的几何排布。 两个系统如果在刺激表征上的特点相同(即表征差异矩阵的相似度高达一定数值),就被认为是拥有相似的系统表征。 表征差异矩阵的相似度计算在有不同维度和来源的源空间(source spaces)中进行,以避开定义 “系统间的映射网络”。本研究的在这方面上的一个特色就是,使用神经科学研究中常用的网络实例比较分析方法对网络间的表征相似度进行比较,这使得研究结果可被直接用于神经科学研究常用的模型。 最终,对比的结果显示,仅在起始随机种子上存在不同的神经网络间存在明显个体差异。 该结果在采用不同网络架构,不同训练集和距离测量的情况下都成立。团队分析认为,这种差异的程度与 “用不同输入训练神经网络” 所产生的差异相当。 如上图所示,研究团队通过计算对应 RDM 之间的所有成对距离,比较 all-CNN-C 在所有网络实例和层、上的表示几何。 再通过 MDS 将 a 中的数据点(每个点对应一个层和实例)投影到二维。各个网络实例的层通过灰色线连接。虽然早期的代表性几何图形高度相似,但随着网络深度的增加,个体差异逐渐显现。 在证明了深度神经网络存在的显著个体差异之后,团队继续探索了这些差异存在的解释。 随后,研究者再通过在训练和测试阶段使用 Bernoulli dropout 方法调查了网络正则化(network regularization)对结果能造成的影响,但发现正则化虽然能在一定程度上提升 “采用不同起始随机种子的网络之表征” 的一致性,但并不能修正这些网络间的个体差异。 最后,通过分析网络的训练轨迹与个体差异出现的过程并将这一过程可视化,团队在论文中表示,神经网络的性能与表征一致性间存在强负相关性,即网络间的个体差异会在训练过程中被加剧。 总而言之,这项研究主要调查了多个神经网络在最少的实验干预条件下是否存在个体差异,即在训练开始前为网络设置不同权重的随机种子,但保持其他条件一致,并以此拓展了此前与 “神经网络间相关性” 有关的研究。 除了这篇 这篇 研究以外,“深度学习三巨头” 之一、著名 AI 学者 Hinton 也有过与之相关的研究,论文名为《Similarity of Neural Network Representations Revisited》,文章探讨了测量深度神经网络表示相似性的问题,感兴趣的读者可以一并进行阅读。 Refrence: [1] [2]
我简单说一下,举个例子,比如说我们现在搭建一个识别苹果和橘子的网络模型:我们现在得需要两组数据,一组表示特征值,就是网络的输入(p),另一组是导师信号,告诉网络是橘子还是苹果(网络输出t):我们的样本这样子假设(就是):p t1 0 3 12 1 4 2这两组数据是这样子解释的:我们假设通过3个特征来识别一个水果是橘子还是苹果:形状,颜色,味道,第一组形状、颜色、味道分别为:1 0 3(当然这些数都是我随便乱编的,这个可以根据实际情况自己定义),有如上特征的水果就是苹果(t为1),而形状、颜色、味道为:2 1 4的表示这是一个橘子(t为2)。好了,我们的网络模型差不多出来了,输入层节点数为3个(形状、颜色,味道),输出层节点为一个(1为苹果2为橘子),隐藏层我们设为一层,节点数先不管,因为这是一个经验值,还有另外的一些参数值可以在matlab里设定,比如训练函数,训练次数之类,我们现在开始训练网络了,首先要初始化权值,输入第一组输入:1 0 3 ,网络会输出一个值,我们假设为4,那么根据导师信号(正确的导师信号为1,表示这是一个苹果)计算误差4-1=3,误差传给bp神经网络,神经网络根据误差调整权值,然后进入第二轮循环,那么我们再次输入一组数据:2 0 4(当仍然你可以还输入1 0 3,而且如果你一直输入苹果的特征,这样子会让网络只识别苹果而不会识别橘子了,这回明白你的问题所在了吧),同理输出一个值,再次反馈给网络,这就是神经网络训练的基本流程,当然这两组数据肯定不够了,如果数据足够多,我们会让神经网络的权值调整到一个非常理想的状态,是什么状态呢,就是网络再次输出后误差很小,而且小于我们要求的那个误差值。接下来就要进行仿真预测了t_1=sim(net,p),net就是你建立的那个网络,p是输入数据,由于网络的权值已经确定了,我们这时候就不需要知道t的值了,也就是说不需要知道他是苹果还是橘子了,而t_1就是网络预测的数据,它可能是1或者是2,也有可能是,之类的数(绝大部分都是这种数),那么你就看这个数十接近1还是2了,如果是,我们就认为他是苹果和橘子的杂交,呵呵,开玩笑的,遇到x<=0,5、x=、x>=,我一般都是舍弃的,表示未知。总之就是你需要找本资料系统的看下,鉴于我也是做图像处理的,我给你个关键的提醒,用神经网络做图像处理的话必须有好的样本空间,就是你的数据库必须是标准的。至于网络的机理,训练的方法什么的,找及个例子用matlab仿真下,看看效果,自己琢磨去吧,这里面主要是你隐含层的设置,训练函数选择及其收敛速度以及误差精度就是神经网络的真谛了,想在这么小的空间给你介绍清楚是不可能的,关键是样本,提取的图像特征必须带有相关性,这样设置的各个阈值才有效。OK,好好学习吧,资料去matlab中文论坛上找,在不行就去baudu文库上,你又不需要都用到,何必看一本书呢!祝你顺利毕业!
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我也要。。。贵求呢。。给我发一份。邮箱。。非常感谢
你好,能请教一下您吗
clc;
clearall;
closeall;
%%----BuildatrainingsetofasimilarversionofXOR
c_1=[00];
c_2=[11];
c_3=[01];
c_4=[10];
n_L1=20;%numberoflabel1
n_L2=20;%numberoflabel2
A=zeros(n_L1*2,3);
A(:,3)=1;
B=zeros(n_L2*2,3);
B(:,3)=0;
%createrandompoints
fori=1:n_L1
A(i,1:2)=c_1+rand(1,2)/2;
A(i+n_L1,1:2)=c_2+rand(1,2)/2;
end
fori=1:n_L2
B(i,1:2)=c_3+rand(1,2)/2;
B(i+n_L2,1:2)=c_4+rand(1,2)/2;
end
%showpoints
scatter(A(:,1),A(:,2),[],'r');
holdon
scatter(B(:,1),B(:,2),[],'g');
X=[A;B];
data=X(:,1:2);
label=X(:,3);
%%Usingkmeanstofindcintervector
n_center_vec=10;
rng(1);
[idx,C]=kmeans(data,n_center_vec);
holdon
scatter(C(:,1),C(:,2),'b','LineWidth',2);
%%Calulatesigma
n_data=size(X,1);
%calculateK
K=zeros(n_center_vec,1);
fori=1:n_center_vec
K(i)=numel(find(idx==i));
end
%UsingknnsearchtofindKnearestneighborpointsforeachcentervector
%thencalucatesigma
sigma=zeros(n_center_vec,1);
fori=1:n_center_vec
[n,d]=knnsearch(data,C(i,:),'k',K(i));
L2=(bsxfun(@minus,data(n,:),C(i,:)).^2);
L2=sum(L2(:));
sigma(i)=sqrt(1/K(i)*L2);
end
%%Calutateweights
%kernelmatrix
k_mat=zeros(n_data,n_center_vec);
fori=1:n_center_vec
r=bsxfun(@minus,data,C(i,:)).^2;
r=sum(r,2);
k_mat(:,i)=exp((-r.^2)/(2*sigma(i)^2));
end
W=pinv(k_mat'*k_mat)*k_mat'*label;
y=k_mat*W;
%y(y>=)=1;
%y(y<)=0;
%%trainingfunctionandpredictfunction
[W1,sigma1,C1]=RBF_training(data,label,10);
y1=RBF_predict(data,W,sigma,C1);
[W2,sigma2,C2]=lazyRBF_training(data,label,2);
y2=RBF_predict(data,W2,sigma2,C2);
扩展资料
matlab的特点
1、具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;
2、友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;
3、功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。
参考资料来源:百度百科—MATLAB
题主是否想询问“python实现循环神经网络进行淘宝商品评论情感分析的研究结论?”python实现循环神经网络进行淘宝商品评论情感分析的研究结论具体如下:1、数据质量对结果影响较大,收集到的评论数据的质量和数量都会对模型的结果产生影响。在实际应用中,如果数据质量较低或者数量不足,可能需要使用数据增强或者其他方法来提高数据质量和数量。2、神经网络模型的设计和调参对结果影响较大,选择合适的神经网络模型、优化算法和参数对结果的影响非常重要。在实际应用中,需要根据具体场景和需求,选择适合的神经网络模型,并对模型的参数进行调整和优化。3、情感分析的准确率不够高,虽然使用循环神经网络进行情感分析可以得到不错的结果,但是仍存在一定的误差和不确定性。在实际应用中,可能需要考虑其他方法来提高情感分析的准确率和稳定性。
论文:论文地址: 论文题目:《Session-based Recommendation with Graph Neural Networks》SR-GNN github: 基于会话的推荐一般是将序列会话建模,将整个session进行编码,变成一个隐向量,然后利用这个隐向量进行下一个点击预测。但是这种方法没有考虑到item直接复杂的转换(transitions)关系,也就是item之间在点击的session中除了时间顺序外还有复杂的有向图内的节点指向关系,所以之前的方法不足以很好的对点击序列进行建模。 现有基于会话的推荐,方法主要集中于循环神经网络和马尔可夫链,论文提出了现有方法的两个缺点: 1)当一个session中用户的行为数量十分有限时,这些方法难以获取准确的用户行为表示。如当使用RNN模型时,用户行为的表示即最后一个单元的输出,论文认为只有这样并非十分准确。 2)根据先前的工作发现,物品之间的转移模式在会话推荐中是十分重要的特征,但RNN和马尔可夫过程只对相邻的两个物品的 单向转移关系 进行建模,而忽略了会话中其他的物品。 为了克服上述缺陷,本文提出了用图神经网络对方法对用户对session进行建模:下面具体介绍怎么进行图序列推荐 V = {v1,v2...vm}为全部的item,S = { }为一个session里面按时间顺序的点击物品,论文的目标是预测用户下一个要点击的物品vs,n+1,模型的任务是输出所有item的预测概率,并选择top-k进行推荐。 我们为每一个Session构建一个子图,并获得它对应的出度和入度矩阵。 假设一个点击序列是v1->v2->v4->v3,那么它得到的子图如下图中红色部分所示:另一个例子,一个点击序列是v1->v2->v3->v2->v4,那么它得到的子图如下:同时,我们会为每一个子图构建一个出度和入度矩阵,并对出度和入度矩阵的每一行进行归一化,如我们序列v1->v2->v3->v2->v4对应的矩阵如下:这个矩阵里面的值是怎么计算的呢?下面讲一下: 看左边的出度矩阵,第一行为 0 1 0 0 ,代表着v1->v2,因为v1,只有一个指向的item,所以为1;看第二行,0 0 1/2 1/2,因为v2有指向v3和v4的边,所以进行归一化后每一个值都变成了1/2。入度矩阵的计算方法也是一样的,就不再说了。 本文采用的是GRU单元进行序列建模,将图信息嵌入到神经网络中,让GRU充分学习到item之间的关系,传统的GRU只能学到相邻的两个物品之间的关系,加入图信息后就能学到整个session子图的信息。 计算公式如下:为了刚好的理解这个计算过程,我们还是使用之前那个例子:v1->v2->v3->v2->v4来一步步分析输入到输出的过程。 (1) 是t时刻,会话s中第i个点击对应的输入, 是n✖️2n的矩阵,也就是会话子图的完整矩阵,而 是其中一行,即物品vi所对应的那行,大小为1✖️2n,n代表序列中不同物品的数量。 如果按照例子来看,如果i取2,那么 为 [0 0 1/2 1/2 1/2 0 1/2 0] 进一步的,可以把 :拆解为[ , ] (2) 可以理解为序列中第i个物品,在训练过程中对应的嵌入向量,这个向量随着模型的训练不断变化,可以理解为隐藏层的状态,是一个d维向量。 (3) H是d*2d的权重向量,也可以看作是一个分块的矩阵,可以理解为H=[Hin|Hout],每一块都是d*d的向量。 那么我们来看看计算过程: 1)[ ..., ] ,结果是d * n的矩阵,转置之后是n*d的矩阵,计作 2) : H相当于[ ],即拆开之后相乘再拼接,因此结果是一个1 * 2d的向量。 上面就是完整的第i个点击的输入的计算过程,可以看到,在进入GRU计算之前,通过跟As,i矩阵相乘,把图信息嵌入到了神经网络中取,加深了神经网络学习到的item之间的交互信息。 此外,就是GRU的计算过程了,跟原始的GRU不一样的地方在于输入从xt变成了嵌入了图信息的as,i。 通样也有更新门和重置门,计算方法跟原始GRU一模一样。 这里的 其实就是相当于原始gru中的 ,只不过在SR-GNN里面,进行一轮运算的时候i是没有变化,相当于每个物品单独进去GRU进行计算,得到自己的向量,也就是说在GRU的计算过程中, 是不断变化的,看一下源码更易于理解: hidden就是公式里面的 ,在gru的每一个step计算中都会进行更新,这里我有个疑问,如果所有item的hidden都更新的话,那么应该是整个序列中所有的item并行进入GRU中进行计算,每一个step都得到自己的vector,当每个item的vector更新后,下一个step就重新根据新的 计算 ,接着计算下一个step。 计算过程大概就是下面这样:这里有四个GRU并行计算,没次更新自己的hidden状态,输入则考虑所有的hidden和图信息。 从上面的图看来,每一个item都要进行T个step得到自己的item-vec,所以经过T个step后,我们就得到了序列中所有item的向量,即:图中用蓝色框框画出来的向量,有了这些向量后,我们怎么得到预测结果呢?这就引入了下一个问题。 观察上面的模型结构,我们看到attention,没错,我们认为一个session中的这些item-vec并不都对预测结果产生影响,有些item对结果影响很大,有些影响很小,所以我们进行了加权求和。同时,论文认为session对最后一个item-vec,s1=vn是重要的,所以单独拿出来:公式(6)就是简单的attention操作,其实从公式上来看就是计算每个vi跟最后一个向量vn的权值,然后进行加权求和。 在最后的输出层,使用sh和每个物品的embedding进行内积计算,这里vi应该是item的embedding层出来的向量,而不是后面一直更新的hidden:最后通过一个softmax得到最终每个物品的点击概率: 损失函数为交叉熵损失函数:从数据上来看,SR-GNN超过了经典的GRU4REC,这也说明了图信息的嵌入能带来更好的推荐效果。 本论文很巧妙的将图信息嵌入的神经网络中,更高地让GRU学习到每个item之间的关系,不再局限于相邻的物品之间进行学习。近年来,图神经网络的思想和方法屡屡被用在推荐系统中,学好图神经网络应该是推荐系统的下一个热潮。
我简单说一下,举个例子,比如说我们现在搭建一个识别苹果和橘子的网络模型:我们现在得需要两组数据,一组表示特征值,就是网络的输入(p),另一组是导师信号,告诉网络是橘子还是苹果(网络输出t):我们的样本这样子假设(就是):p t1 0 3 12 1 4 2这两组数据是这样子解释的:我们假设通过3个特征来识别一个水果是橘子还是苹果:形状,颜色,味道,第一组形状、颜色、味道分别为:1 0 3(当然这些数都是我随便乱编的,这个可以根据实际情况自己定义),有如上特征的水果就是苹果(t为1),而形状、颜色、味道为:2 1 4的表示这是一个橘子(t为2)。好了,我们的网络模型差不多出来了,输入层节点数为3个(形状、颜色,味道),输出层节点为一个(1为苹果2为橘子),隐藏层我们设为一层,节点数先不管,因为这是一个经验值,还有另外的一些参数值可以在matlab里设定,比如训练函数,训练次数之类,我们现在开始训练网络了,首先要初始化权值,输入第一组输入:1 0 3 ,网络会输出一个值,我们假设为4,那么根据导师信号(正确的导师信号为1,表示这是一个苹果)计算误差4-1=3,误差传给bp神经网络,神经网络根据误差调整权值,然后进入第二轮循环,那么我们再次输入一组数据:2 0 4(当仍然你可以还输入1 0 3,而且如果你一直输入苹果的特征,这样子会让网络只识别苹果而不会识别橘子了,这回明白你的问题所在了吧),同理输出一个值,再次反馈给网络,这就是神经网络训练的基本流程,当然这两组数据肯定不够了,如果数据足够多,我们会让神经网络的权值调整到一个非常理想的状态,是什么状态呢,就是网络再次输出后误差很小,而且小于我们要求的那个误差值。接下来就要进行仿真预测了t_1=sim(net,p),net就是你建立的那个网络,p是输入数据,由于网络的权值已经确定了,我们这时候就不需要知道t的值了,也就是说不需要知道他是苹果还是橘子了,而t_1就是网络预测的数据,它可能是1或者是2,也有可能是,之类的数(绝大部分都是这种数),那么你就看这个数十接近1还是2了,如果是,我们就认为他是苹果和橘子的杂交,呵呵,开玩笑的,遇到x<=0,5、x=、x>=,我一般都是舍弃的,表示未知。总之就是你需要找本资料系统的看下,鉴于我也是做图像处理的,我给你个关键的提醒,用神经网络做图像处理的话必须有好的样本空间,就是你的数据库必须是标准的。至于网络的机理,训练的方法什么的,找及个例子用matlab仿真下,看看效果,自己琢磨去吧,这里面主要是你隐含层的设置,训练函数选择及其收敛速度以及误差精度就是神经网络的真谛了,想在这么小的空间给你介绍清楚是不可能的,关键是样本,提取的图像特征必须带有相关性,这样设置的各个阈值才有效。OK,好好学习吧,资料去matlab中文论坛上找,在不行就去baudu文库上,你又不需要都用到,何必看一本书呢!祝你顺利毕业!
图神经网络好发论文吗如下:
图神经网络将深度学习的预测能力应用于丰富的数据结构中,这些数据结构将物体及其对应关系描述为图中用线连成的点,图神经网络读博好。在图神经网络中,被称为“节点”的数据点通过被称为“边”的线连接,各种元素均以数学形式表达,这使机器学习算法可以在节点、边或整个图的层面做出有用的预测。
这个理科生应该都清楚,图有点(Vertex)和边(Edge)两部分组成,一个图就代表了各个实体节点(node)之间的关系(edge):每个节点或者边都可以包含它的一些属性信息,比如如果一个节点表示一个人,那么就可以包含这个人的姓名、性别、身高、体重之类的..我们研究需要的信息。而这些信息,都可以用通用的向量的形式存入其中:
还有别忘了一点,边是可以有方向的,按此我们还能分为有向图或是无向图。边的方向代表了信息的传递方向,例如a是b的微信好友,那b也是a的微信好友,好友关系自然是没方向的,而比如a是b的爹,那显然b就不是a的爹,此时叫爹的关系就是有有方向的。图结构的构建是非常灵活的,可以根据个人的设计构建出各种不一样的图。而作为开发者显然要结合实际解决的问题来构建合适的图。
神经网络是人工智能的一部分,只是解决问题的一种方法,不过现在神经网络很“流行”,说它流行是因为神经网络还有好多需要改进和完善的地方,正因如此大家才会去研究它,说明这种方法很具有研究的潜质。其实只要你有恒心和兴趣(兴趣很重要),神经网络也不是那么难学的,先看一些入门的知识,最好能做一下像C++(较难)或Matlab(交易)的神经网络编程,这对你的神经网络学习会很有帮助的。祝你成功!
你不翻译了???