前馈神经网络(Feedforward Neural Network,FNN)是一种基础的人工神经网络结构,其信息流动是单向的,从输入层(input layer)通过隐藏层(hidden layers)最终流向输出层(output layer),没有反向的连接。以下是前馈神经网络的一些关键特点:
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层次结构:前馈神经网络由多个层次组成,每个层次包含若干个神经元(或称为节点)。每个神经元通常与其他层次的神经元相连。
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单向传播:信息在网络中只沿一个方向流动,从输入层开始,逐层经过隐藏层,最终到达输出层。
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权重和偏置:每个神经元与其他神经元的连接都有相应的权重(weights),每个神经元还有一个偏置项(bias)。权重和偏置是网络在训练过程中学习得到的参数。
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激活函数:在每个神经元中,输入的加权和(包括偏置)会通过一个激活函数(activation function)来生成输出。激活函数可以是非线性的,如 Sigmoid、Tanh 或 ReLU 等,它赋予了神经网络处理复杂问题的能力。
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训练过程:前馈神经网络通过反向传播算法(Backpropagation)进行训练。在训练过程中,网络的输出与期望的输出之间计算误差,然后通过梯度下降法或其他优化算法调整权重和偏置,以最小化误差。
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应用广泛:前馈神经网络可以应用于各种任务,包括分类、回归、模式识别等。
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简单易懂:相比于循环神经网络(RNN)或卷积神经网络(CNN),前馈神经网络的结构相对简单,易于理解和实现。
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局限性:由于前馈神经网络缺乏反馈连接,它们通常不能处理时间序列数据或需要内部状态的任务。
前馈神经网络是许多复杂神经网络架构的基础,如深度学习中的多层感知机(MLP)和 Transformer 模型中的前馈网络部分。尽管存在一些局限性,但它们在许多领域仍然是解决机器学习和人工智能问题的重要工具。
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