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在很长一段时间里,这三大派别都未取得重大突破,但后来越来越多的科学家将关注点聚焦在连接主义上,因为其本质是模仿人类大脑,以大脑中的神经元和突触为对标,科学家们称之为神经网络。
1980
年,日本广播协会广播科学研究实验室的研究员福岛邦彦在《生物控制论》期刊上发表了一篇论文,题目是《神经认知机:一种不受位置偏移影响的模式识别自组织神经网络模型》。
简单来说,福岛邦彦设计了一种能够识别图像的机器,当时计算机能力有限,只能识别手写数字和字母。
计算机由主板、cpu、内存等硬件组合而成,它是如何识别图像的呢?这涉及到图像的本质。
一张照片放大后是由一个个微小的像素组成,不同灰度的像素排列组合形成了图像,眼睛看到世间万物的原理也是如此。
光反射进眼睛被视网膜中的光敏细胞捕捉,光敏细胞将光信号转换为电信号,通过视神经传递到大脑的视觉皮层,进而重构出看到的图像。
福岛邦彦所做的就是用计算机模拟这一过程。
下面介绍一下神经网络的工作原理。
以识别阿拉伯数字“3”
为例,先扫描手写数字得到
28x28
像素的图像,将每个像素点对应一个神经元,共
784
个神经元,用
到
1
之间的数字标记,0
代表最黑,1
代表白色,中间灰度用不同数值表示。
这
784
个神经元构成输入层,相当于人眼的光敏细胞。
最后一层是输出层,假设有十个神经元对应
到
9
这十个数字。
中间的层是隐藏层,通常不止两层,隐藏层越多神经网络越复杂,大脑也是如此。
手写数字存在一定模式,比如数字
9
可看成一个圈加一个数,数字
8
是在一个圈下再加一个圈,数字
4
可看成竖竖横三个部分。
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