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通过异或学习例子了解神经网络如何计算简单的非线性函数
异或
- 为了学习异或这个显然是非线性判断边界的例子，咱们先看一些简略的线性判断边界例子
逻辑与（&&）
逻辑或（||）
逻辑非
异或的实现
- 通过这个例子咱们会发现，神经网络可能让咱们失去更加简单的函数。且层数越多，能失去的函数就越简单
如何用神经网络做多类别分类
- 多类别分类利用范畴比拟广，像手写数字辨认就属于多分类（0~9 共分 10 个类别）。咱们用神经网络解决多分类问题时，使用了逻辑回归的多分类的一对多思维
例子
- 当初咱们要辨认图片是人、汽车、摩托车还是大车，这就是一个多分类问题。
- 当二分类问题时，咱们只有建设一个输入单元，输入 0 或者 1 的实数；当多分类问题时，咱们则建设四个输入单元，并且输入值从实数变成了四维向量。这里就使用了逻辑回归的一对多思维，把一类作为 1，其余的看做一类都作为 0.
代价函数的给出
- 神经网络的代价函数和逻辑回归的代价函数相似。咱们先给出逻辑回归的代价函数，这里要留神的是，正则化项不含参数 0.
- 接着，咱们看一下神经网络的代价函数。与逻辑回归不同在于，逻辑回归仅仅是一个输入单元，而神经网络则是 k 个输入单元的求和，即输入层所有单元的求和。而只管神经网络的正则化项很简单，但实际上就是把除了每一层的参数 0 外的所有参数项加起来。（这里参数 0 加进去也无所谓，只是出于习惯咱们个别不加）
用反向流传算法优化代价函数
- 在给出代价函数之后，咱们要设法找到参数，使代价函数获得最小值。在找到参数最小化代价函数的过程中，咱们通常应用梯度降落算法或者其余的高级优化算法。这些算法往往都须要参数的偏导数项，因而，最小化代价函数的要害，在于如何计算出各个参数的偏导数项。
从只有一个训练样本说起
- 首先，咱们令整个训练集只蕴含一个训练样本，咱们先应用前向流传算法，看一下当咱们给定输入的时候，假如函数输入的后果
- 下边咱们来看一下，如何应用反向流传算法计算偏导数项：
咱们要增加 theta 这个误差参数项，示意第 l 层第 j 个单元的误差。接下来咱们看一下如何计算 theta 这个误差参数项。
（1）输入层：a4（假如函数的输入）- 训练集的 y 值
（2）前边误差项的计算：前边的层和后边一层的参数矩阵的转置矩阵 * 后边一层的误差参数矩阵，再点乘一个导数项。这个导数项实际上 =a3 乘（1-a3）
（3）第一层没有误差参数，因为第一层输出的是训练集样本，不可能有误差
- 从上边的过程，咱们就能够看出反向流传名字的由来：从输入层开始计算参数误差，往前一层层的返回，始终计算到第二层
- 在通过反向流传算法失去误差参数后，咱们就能够利用误差参数积攒失去偏导数项了。通过 for 循环积攒偏导数项，分参数为 0 和不为 0 两种状况探讨。在计算失去偏导数项后，就能够用在梯度降落法中了
- 综上，反向流传就是先由输入层反向直到第二层，计算失去每层的误差参数。而后利用误差参数积攒偏导数项
正文完