Как работают нейросети? Простое объяснение в картинках

Цифровой океанHi-Tech

Школа мысли

Нейросеть — это компьютерная программа, способная к обучению. Перед ней можно поставить практически любую задачу. И если сперва показать машине тысячудругую верных решений, то затем она научится находить правильный ответ самостоятельно. За нейросетями стоит сложная математика. Проще всего объяснить ее в картинках

Tекст Сеpгeй Aпpесов

Непростое человеческое: Кoнтeкст и опыт

Перед вами десять картинок. Человек без труда узнает на всех десяти цифру 6. Для машины же это набор совершенно разных изображений, никак не связанных между собой. Что помогает человеку узнать «шестерку»? Контекст и опыт.

Контекст помогает нам разобрать даже почерк врача: если на месте буквы появляется странный крестик, мы понимаем, что это, видимо, «т» или «к». К сожалению, компьютеры на сегодняшний день мало что смыслят в контексте. Зато опыта они набираются гораздо быстрее людей. Покажите нейросети тысячу рукописных цифр, и она научится их различать.

На месте цифр может быть что угодно: кошки, лица, раковые опухоли. Речь идет не обязательно об изображениях: обучить программу можно на биржевых сводках, художественных текстах, аудиозаписях — любых оцифрованных данных.

Квадратно-гнездовое: Сенсоpный слой

Начнем строить нейросеть. Разделим изображение на точки (пиксели): 30 по вертикали и 30 по горизонтали. Каждый из пикселей имеет свою яркость. Пусть черные пиксели имеют значение 0, белые — 1, а градации серого дают дробные значения, например 0,4 или 0,8. Эти 900 пикселей — наши первые нейроны, точнее нейроны входного слоя, или сенсоры.

Псевдоживое многослойное: Стpуктуpa

Наша нейросеть будет состоять из входного, выходного и двух промежуточных (скрытых) слоев. Входной слой воспринимает рукописные цифры и состоит из 900 нейронов. Выходной слой выдает один из десяти возможных результатов: числа от 0 до 9. Поэтому нейронов в нем будет 10, они называются реагирующими. Промежуточные слои имеют по 15 нейронов, их элементы называются ассоциативными.

Концептуально нейроны имитируют клетки живого мозга. Как и для настоящих нейронов, для компьютерных тоже важны связи. Каждый нейрон связан со всеми нейронами соседнего слоя.

Тайное искомое: Связи и вeсa

Посмотрим на первый нейрон промежуточного слоя (назовем его b1). Он связан с каждым из 900 нейронов входного слоя (назовем их a1 — a900). Собственно, нейрон b1 — это математическая формула, длинная, но довольно простая. Она показывает, насколько сильно каждый из сенсоров a1 — a900 влияет на значение b1.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Роберт Сапольски: «У человечества есть огромный фетиш — свобода воли» Роберт Сапольски: «У человечества есть огромный фетиш — свобода воли»

Роберт Сапольски — о том, как любовь и жизнь существуют в рамках свободы воли

Forbes Life
Королева Диана Королева Диана

Отрывок из мемуаров легендарного редактора американского Vogue Дианы Вриланд

Vogue
Одиночество в сети Одиночество в сети

Современное искусство на грани биологии и кибернетики

Цифровой океан
Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами Аномальную ионизацию атомов объяснили резонансами

Физики провели численную симуляцию процесса ионизации атома водорода

N+1
Проверка на вменяемость Проверка на вменяемость

Тест Тьюринга и более совершенные способы определить, разумна ли машина

Цифровой океан
Случайная остановка Случайная остановка

Сколько удивительных существ удаётся встретить в самом обычном месте!

Наука и жизнь
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
«Мне легче делать, а не говорить». Интервью с режиссером Кирой Коваленко «Мне легче делать, а не говорить». Интервью с режиссером Кирой Коваленко

Кира Коваленко — о ее происхождении и отношениях с Кавказом

Esquire
Я, оно и сверх-я Я, оно и сверх-я

До чего доведет развитие искусственного интеллекта?

Цифровой океан
Здесь будет город заложён Здесь будет город заложён

Есть ли рациональное зерно в восточных мегапроектах и насколько они реализуемы?

Эксперт
Мельницы богов Мельницы богов

Как технологии обработки персональных данных перевернули мир

Вокруг света
Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной Napster, LimeWire и другие: пиратские сервисы из начала 2000-х, которые сделали музыку доступной

Какие были популярные пиратские сервисы 2000-х и как они работали

VC.RU
9 мифов об Альберте Эйнштейне 9 мифов об Альберте Эйнштейне

Правда и мифы о создателе теории относительности

Вокруг света
5 советов Уоррена Баффетта, которые помогут добиться успеха 5 советов Уоррена Баффетта, которые помогут добиться успеха

Советы Баффета, которые будут полезны каждому предпринимателю

Inc.
Интимные подробности любви сапиенсов и неандертальцев Интимные подробности любви сапиенсов и неандертальцев

Генетики выяснили, куда неандертальцы дели свою мужскую хромосому

СНОБ
Как не попасть на удочку мошенников Как не попасть на удочку мошенников

Правила цифровой гигиены, чтобы не стать жертвой мошенников

Эксперт
Без маски. Игорь Свинаренко: «Тайна исповеди» Без маски. Игорь Свинаренко: «Тайна исповеди»

Новая книга журналиста Игоря Свинаренко рассказывает о XX веке.

СНОБ
Основатель Legionfarm Алексей Белянкин о Кремниевой долине и звездных инвесторах Основатель Legionfarm Алексей Белянкин о Кремниевой долине и звездных инвесторах

Основатель Legionfarm — о том, как Y Combinator помог компании

Forbes
Почему для кино в России времена райские, но смотрят его плохо Почему для кино в России времена райские, но смотрят его плохо

В каком направлении развивается отечественный кинематограф

РБК
18 минут в день, чтобы стать успешным 18 минут в день, чтобы стать успешным

Всего 18 минут в день достаточно, чтобы в корне изменить течение жизни

Psychologies
Как понять, что у вас токсичные друзья Как понять, что у вас токсичные друзья

Несколько признаков людей, общения с которыми стоит избегать

Psychologies
3 способа сохранить и приумножить радость 3 способа сохранить и приумножить радость

Знаете ли вы, что яркие и теплые моменты можно сохранять и приумножать?

Psychologies
Генетики выяснили даты и пути заселения Полинезии Генетики выяснили даты и пути заселения Полинезии

Генетики изучили маршруты и хронологию расселения полинезийцев

N+1
Черенковское излучение предложили ловить фотонными кристаллами Черенковское излучение предложили ловить фотонными кристаллами

Физики предложили модификацию черенковского детектора

N+1
Ностальгия по лету: ироничные комиксы, в которых себя узнает каждая девушка Ностальгия по лету: ироничные комиксы, в которых себя узнает каждая девушка

Эпичные жизненные ситуации, с которыми сталкиваются девушки летом

Cosmopolitan
Прошла и говорю Прошла и говорю

Актриса Екатерина Варнава — о своих внутренних и внешних переменах

Tatler
Магний: принимать или нет? Магний: принимать или нет?

Нужны ли нам биодобавки, таблетки, кремы и ванны с магнием?

Reminder
Повторяй за мной Повторяй за мной

Балетный сезон открывается постановками трех молодых хореографов

Vogue
Дима Зицер: «Будьте на стороне ребенка, даже когда тот не прав» Дима Зицер: «Будьте на стороне ребенка, даже когда тот не прав»

Как помочь детям верить в себя и избежать провалов в воспитании?

Psychologies
Школа, где учитель может быть самим собой Школа, где учитель может быть самим собой

Каково сегодня положение педагогов в школьном образовании

Домашний Очаг
Открыть в приложении