• 吴恩达老师的神经网路和深度学习_01


    什么是神经网络?(What is a Neural Network)

            吴恩达老师讲了一个房价预测的例子:假设你有一个数据集,它包含了六栋房子的信息。所以,你知道房屋的面积是多少平方英尺或者平方米,并且知道房屋价格。这时,你想要拟合一个根据房屋面积预测房价的函数。

            根据这些输入输出,我们要建立一个函数模型,来预测房价:y=f(x)。首先,我们将已知的六间房子的价格和面积的关系绘制在二维平面上,如下图1所示:

        (图1)

           线性回归相信大家都很了解,我们可以用这些数据拟合一条直线。”于是你可能会得到这样一条直线。(价格永远不会是负数的。因此,为了替代一条可能会让价格为负的直线,我们把直线弯曲一点,让它最终在零结束),如下图2蓝色折线所示,就是我们建立的房价预测模型。 

                  (图2)   

       (图2 中的折线)在有关神经网络的文献中,经常看得到这个函数。从趋近于零开始,然后变成一条直线。这个函数被称作ReLU激活函数,它的全称是Rectified Linear Unit(修正线性单元)

          图2(蓝色折线)就可以看成是一个神经网络,几乎是一个最简单的神经网络。该房价预测可以用最简单的神经网络模型来表示,如下图3所示:

           (图3)

          图3 只是一个简单的神经元,通常一个大型的神经网络往往由许多神经元组成。 

           我们在房价预测的例子中在添加一些其他影响房价的因素进去,例如,除了考虑房屋面积(size)之外,我们还考虑卧室数目(#bedrooms)。这两点实际上与家庭成员的个数(family size)有关。还有,房屋的邮政编码(zip code/postal code),代表了该房屋位置的交通便利性,是否需要步行还是开车?即决定了可步行性(walkability)。另外,还有可能邮政编码和地区财富水平(wealth)共同影响了房屋所在地区的学校质量(school quality)。如下图4所示,该神经网络共有三个神经元,分别代表了family size,walkability和school quality。每一个神经元都包含了一个ReLU函数(或者其它非线性函数)。那么,根据这个模型,我们可以根据房屋的面积和卧室个数来估计family size,根据邮政编码来估计walkability,根据邮政编码和财富水平来估计school quality。最后,由family size,walkability和school quality等因素来预测最终的房屋价格。

                                                                                               (图4)

          上面图4 不是真正神经网络模型结构,真正的神经网络模型结构是每个神经元与所有的输入x都有关联(直线相连),图5有四个输入,分别是size,#bedrooms,zip code和wealth分别用x1、x2、x3、x4 表示,y 是预测的房价,三个神经元所在的位置称之为中间层或者隐藏层(x所在的称之为输入层,y所在的称之为输出层)。

                                                                                                 (图5)

        图5基本的神经网络模型结构。在训练的过程中,只要有足够的输入x和输出y,就能训练出较好的神经网络模型,此模型在相似的房价预测问题中,能够得到比较准确的结果。                                                                                     

    上面只是大概讲了一下什么是神经网络,及一个房价预测的实例。通过上面的实例相信大家都能学到很多,对神经网络有个大概的了解。

     这里附上网易云课堂该专项课程的地址http://mooc.study.163.com/smartSpec/detail/1001319001.htm  感兴趣的小伙伴可以去学习,可以很大的提升自己。

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