Нейросети: создание и оптимизация будущего. Джеймс Девис

крайне ограничены. Функция активации, добавляя нелинейность, позволяет нейронным сетям обрабатывать сложные и многослойные зависимости в данных. На практике это означает, что с её помощью нейронная сеть может решать более широкий круг задач, включая те, для которых требуется гибкость в распознавании сложных паттернов.

      Различные функции активации дают модели разные свойства. Например, сигмоидная функция (sigmoid) преобразует входные значения в диапазон от 0 до 1, что делает её удобной для задач, где требуется вероятностная интерпретация результата. ReLU (Rectified Linear Unit), одна из самых популярных функций активации, заменяет отрицательные значения на нули, оставляя положительные значения неизменными, что помогает модели ускорять обучение и справляться с большими объемами данных. tanh или гиперболический тангенс преобразует значения в диапазоне от -1 до 1, что делает её полезной для случаев, когда необходимо различать положительные и отрицательные отклонения от среднего значения.

      Поток данных через нейрон

      Когда данные проходят через нейрон, они обрабатываются следующим образом: сначала каждый вход умножается на соответствующий ему вес, затем суммируются все взвешенные значения, и на этот результат применяется функция активации. В зависимости от выбранной функции активации выходное значение нейрона будет различным и может варьироваться от чисел в конкретных пределах до двоичных значений, которые могут интерпретироваться как определенные «решения» – например, активация или бездействие нейрона. Выходное значение, полученное после применения функции активации, затем передается на вход нейронов следующего слоя, где процесс повторяется. Таким образом, каждый нейрон является своеобразным фильтром, который обрабатывает поступающую информацию и передает её дальше, по всей сети.

      Таким образом, узлы-нейроны формируют сложные каскады обработки данных, где каждый следующий слой использует обработанные данные от предыдущего. Это создает глубокие слои преобразований, которые в итоге позволяют сети выявлять сложные зависимости и закономерности в исходных данных, будь то изображения, текст или звуковые сигналы.

      2. Слои:

      Искусственная нейронная сеть (ИНС) организована в виде последовательности слоев, каждый из которых выполняет определенные задачи в процессе обработки данных. Эта структура – от входного слоя к выходному – позволяет сети преобразовывать исходные данные и выявлять в них скрытые закономерности. В этой иерархии слоев входной слой представляет собой первый уровень, куда поступают необработанные данные, затем данные передаются через один или несколько скрытых слоев, и, наконец, выходной слой генерирует итоговый результат модели, будь то прогноз, классификация или оценка.

      Входной слой – это начальный слой сети, на котором данные переходят из внешнего мира во внутреннюю структуру сети. Здесь нет вычислительных операций или трансформаций: входной слой только принимает данные и передает их дальше. Каждый