Нейронні мережі: приклад, визначення, значення, сфера застосування

Чорний ящик ANN

Штучні нейронні мережі (ШНМ) – це статистичні моделі, частково змодельовані на біологічних нейронних мережах. Вони здатні обробляти нелінійні відносини між входами і виходами паралельно. Характеризуються такі моделі наявністю адаптивних ваг вздовж шляхів між нейронами, які можуть бути налаштовані алгоритмом навчання, щоб поліпшити всю модель.

Простий приклад нейронної мережі – архітектурно штучна нейронна ANN-мережу, де:

  • Input layer – вхідний шар.
  • Hidden layer – прихований шар.
  • Output layer – вихідний шар.

Вона моделюється з використанням шарів штучних нейронів або обчислювальних одиниць, здатних приймати вхідні дані та використовувати функцію активації разом з пороговим значенням, щоб визначити, передаються чи повідомлення.

У простій моделі перший шар – це вхідний, за яким слід прихований і, нарешті, вихідний. Кожен може містити один або декілька нейронів. Моделі можуть ставати все більш складними зі збільшенням можливостей абстракції і рішення проблем, кількості прихованих шарів, числа нейронів в кожному даному шарі і кількості колій між ними.

Архітектура і налаштування моделі є основними компонентами методів ANN в доповнення до самих алгоритмів навчання. Вони є надзвичайно потужними і вважаються алгоритмами чорного ящика, що означає, що їх внутрішню роботу дуже важко зрозуміти і пояснити.