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

Боги, люди и поганки Боги, люди и поганки

Грибы занимают уникальное место не только в биосфере, но и в истории цивилизации

Вокруг света
Иначе говоря. Дмитрий Крымов: «Я переношу на сцену эмоциональный укол» Иначе говоря. Дмитрий Крымов: «Я переношу на сцену эмоциональный укол»

Интервью с театральным режиссёром Дмитрием Крымовым

Полка
Одиночество в сети Одиночество в сети

Современное искусство на грани биологии и кибернетики

Цифровой океан
Замена пластике! Почему всё больше женщин делают татуаж сосков Замена пластике! Почему всё больше женщин делают татуаж сосков

Думаешь татуаж — это только про лицо?

Cosmopolitan
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Зеркало, скажи, кто прекраснее всех! 10 фото обычных женщин с фильтрами и без Зеркало, скажи, кто прекраснее всех! 10 фото обычных женщин с фильтрами и без

Естественная красота привлекательнее, чем неестественные фото с фильтрами

Cosmopolitan
Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
Питьевая диета: почему это не стоит пробовать Питьевая диета: почему это не стоит пробовать

К каким последствиям может привести отказ от твердой пищи

РБК
Я, оно и сверх-я Я, оно и сверх-я

До чего доведет развитие искусственного интеллекта?

Цифровой океан
Свежая листва Свежая листва

Реставратор Майкл Даффи шаг за шагом восстановил знаменитое полотно Ван Гога

Robb Report
Гормоны счастья Гормоны счастья

Как приучить мозг вырабатывать серотонин, дофамин, эндорфин и окситоцин

kiozk originals
«Ты всё не так поняла»: 6 видов мужских манипуляций — от безобидных до опасных «Ты всё не так поняла»: 6 видов мужских манипуляций — от безобидных до опасных

Как манипулируют мужчины

Cosmopolitan
Богатство России будет прирастать… опилками Богатство России будет прирастать… опилками

На основе опилок можно сделать много важного и полезного

Наука и жизнь
«Кости: внутри и снаружи» «Кости: внутри и снаружи»

Отрывок из книги хирурга-ортопеда Роя Миллза «Кости: внутри и снаружи»

N+1
Тезис фронтира Тезис фронтира

Спустя полтора века США по-прежнему на переднем рубеже фронтира

Вокруг света
Свой на чужом рынке Свой на чужом рынке

Как подойти к запуску продукта на экспорт

Агроинвестор
Шахматы с голубем: почему не надо спорить с теми, кто обвиняет жертву насилия Шахматы с голубем: почему не надо спорить с теми, кто обвиняет жертву насилия

Ни одно преступление против женщины не обходится без обвинений жертвы

Cosmopolitan
Лишний воздух Лишний воздух

Отрыжка – мелкая неприятность, которая способна испортить жизнь

Здоровье
Актриса Лиза Янковская — о фамилии, мультивселенной и съемках «Пропавшей» Актриса Лиза Янковская — о фамилии, мультивселенной и съемках «Пропавшей»

Лиза Янковская не любит зум и самопробы, но обожает возможность не спешить

РБК
Пережил 70 бесполезных операций: история самой масштабной трансплантации лица Пережил 70 бесполезных операций: история самой масштабной трансплантации лица

Жизнь Патрика Хардисона, американского пожарного, изменилась в один миг

Cosmopolitan
Экологичной моды не существует: до 8% всех выбросов парниковых газов производят fashion-бренды Экологичной моды не существует: до 8% всех выбросов парниковых газов производят fashion-бренды

Самые крупные бренды одежды не смогут сократить свои выбросы даже к 2030 году

Inc.
Сделайте, как было: почему звезды избавляются от грудных имплантов Сделайте, как было: почему звезды избавляются от грудных имплантов

Удаление грудных имплантов — тенденция, набирающая обороты последние пару лет

РБК
Губки бантиком: какими были в детстве Джиджи Хадид,Ариана Гранде и другие звезды Губки бантиком: какими были в детстве Джиджи Хадид,Ариана Гранде и другие звезды

Они были нереально милыми малышками в раннем детстве

Cosmopolitan
Осыпающаяся пленка, водка и кокаин: как создавались главные хиты Queen Осыпающаяся пленка, водка и кокаин: как создавались главные хиты Queen

Истории создания главных хитов Queen не менее красочны, чем их клипы

Esquire
Неслабый пол: как гендерные стереотипы закаляют женщин в бизнесе Неслабый пол: как гендерные стереотипы закаляют женщин в бизнесе

Предпринимательницы: как преодолеть предубеждения и построить свой бизнес

Cosmopolitan
Интерьер–праздник Интерьер–праздник

Уникальный по эмоциональной яркости санкт–петербургский интерьер

SALON-Interior
Рестораторы. Lucky Group Рестораторы. Lucky Group

Трио рестораторов Lucky Group – и их маленькая революция в гастрономическом мире

GQ
Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки Apple защищает конфиденциальность клиентов, но не сотрудников: она просматривает их звонки, фото и даже сумки

Политика Apple: как компания борется с утечками, используя двойные стандарты

VC.RU
Как нам чувствовать себя хорошо, когда вокруг все плохо? Как нам чувствовать себя хорошо, когда вокруг все плохо?

Как сохранить хорошее настроение, если события внушают тревогу?

Psychologies
Ян Гэ и Милош Бикович: зарубежные актеры, ставшие звездами российского кино Ян Гэ и Милош Бикович: зарубежные актеры, ставшие звездами российского кино

Кто из иностранных артистов завоевал популярность в России?

Cosmopolitan
Открыть в приложении