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。