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

Изобрести колесо Изобрести колесо

Люди шли к изобретению колеса не одно тысячелетие

Вокруг света
Колыбель для взрослого Колыбель для взрослого

У каждого бывают моменты, когда хочется, чтобы кто-то заботливый взял за руку

Psychologies
Проверка на вменяемость Проверка на вменяемость

Тест Тьюринга и более совершенные способы определить, разумна ли машина

Цифровой океан
Ком в горле и другие проблемы с шеей: от безобидных до очень опасных Ком в горле и другие проблемы с шеей: от безобидных до очень опасных

Любые изменения в шее пугают и заставляют волноваться

Cosmopolitan
Сайт из коробки Сайт из коробки

Как сделать хороший сайт, если вы не программист

Цифровой океан
Вместо похода к семейному терапевту: сериалы про кризисы брака Вместо похода к семейному терапевту: сериалы про кризисы брака

Сериалы, позволяющие посмотреть на семейные кризисы со стороны

Cosmopolitan
Я, оно и сверх-я Я, оно и сверх-я

До чего доведет развитие искусственного интеллекта?

Цифровой океан
Женщина тратит почти полмиллиона рублей на наряды для голубей Женщина тратит почти полмиллиона рублей на наряды для голубей

Мегги Джонсон тратит в год полмиллиона рублей на содержание четырех голубей

Cosmopolitan
Одомашнивание: новый цикл Одомашнивание: новый цикл

До конца нынешнего десятилетия произойдет очередная революция

Популярная механика
Озимые идут на север Озимые идут на север

Холодная весна — это отличная новость

Эксперт
Радио против видео Радио против видео

Автоматическая посадка крылатого летательного аппарата давно уже не фантастика

Популярная механика
Одиночество в OnlyFans Одиночество в OnlyFans

Зачем люди платят за персональный эротический контент

Эксперт
Глупость или гениальность Глупость или гениальность

Покупка картинки за $69,3 млн может стать лучшей инвестиционной идеей

Forbes
Мультсериалы для просмотра запоем Мультсериалы для просмотра запоем

Даем отпор хандре с помощью мультсериалов

GQ
Мечты сбываются Мечты сбываются

Интерьер с африканскими мотивами в московской квартире

AD
Как отметить годовщину свадьбы, чтобы она запомнилась: 11 нескучных идей Как отметить годовщину свадьбы, чтобы она запомнилась: 11 нескучных идей

Чем можно заняться вместе с возлюбленной в годовщину ваших отношений

Playboy
Что значат славянские имена Что значат славянские имена

Тайны древних славянских имен

Культура.РФ
Молекулы предложили переводить в хиральную суперпозицию Молекулы предложили переводить в хиральную суперпозицию

Физики описали молекулы в квантовой суперпозиции

N+1
«В моем доме полгода тайно жил незнакомец» «В моем доме полгода тайно жил незнакомец»

Странные шаги в квартире по ночам, открытые двери и пропадающая еда

Psychologies
Основной инстинкт Основной инстинкт

Crossfit за пару десятков лет приобрел миллионы поклонников по всему миру

Playboy
Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость Нейробиолог назвала 6 упражнений, которые помогут повысить психологическую устойчивость

Упражнения, которые помогут меньше нервничать и быть увереннее в будущем

Inc.
Свободные совпадения Свободные совпадения

О русских корнях японца Рюсукэ Хамагути и его фильма «Случайность и догадка»

Weekend
В Италии заметили акулу с мордой свиньи: это что за рыба? В Италии заметили акулу с мордой свиньи: это что за рыба?

Редкая морская обитательница относится к вымирающим видам

National Geographic
Донбасс против Украины: кто победит? Донбасс против Украины: кто победит?

Сравнение военного потенциала участников войны в Донбассе

Эксперт
Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить Что блокирует нашу сексуальную энергию и как ее освободить

Может ли сексуальная энергия просто исчезнуть?

Psychologies
Первым делом — экология. Как живые существа помогают архитекторам очищать воду Первым делом — экология. Как живые существа помогают архитекторам очищать воду

Что такое биологические методы очистки воды и как они работают?

Популярная механика
Восстающий из пепла: история и современность BMW Восстающий из пепла: история и современность BMW

История автомобильной компании, которая трижды была на грани развала

Вокруг света
Как российские художники осваивают дополненную реальность Как российские художники осваивают дополненную реальность

Медиаискусство выходит на новый уровень, и сейчас мы об этом поговорим

GQ
Три дня Бородина Три дня Бородина

История Бородинской битвы

Вокруг света
Редкая птица Редкая птица

Она известна всему миру, но живет в шотландской глуши

Glamour
Открыть в приложении