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1 每一层计算:
2 通过激活函数:
3 最终输出预测结果 。
但如果这个决策结果和实际情况不符呢?国王如何优化顾问们的判断呢?这就需要反向传播。
(2)反向传播(backpropagation)
国王发现大祭司的决策和真实情况不符,比如他选了一位很强但不忠诚的战士。于是,他计算误差,并将这个信息反馈给顾问们,让他们调整评分标准。
数学上:
1 计算损失(loss),衡量预测值和真实值的误差:
2 计算梯度,调整每一层的权重:
其中, 是学习率。
这就是梯度下降(gradient descent),通过不断调整权重和偏置,使得最终预测更接近真实值。
最终,国王的顾问系统变得越来越精准,每一轮决策都会比上一轮更好。
4 mlp 的现实应用
多层感知机在很多领域都有应用,特别适用于需要学习非线性关系的问题:
(1)图像识别
输入层:像素数据(rgb 值)。
隐藏层:识别边缘、颜色、形状等特征。
输出层:判断这是一只猫还是一只狗。
(2)自然语言处理
输入层:单词或句子。
隐藏层:学习语法结构、词义关联。
输出层:生成文本、回答问题。
(3)金融预测
输入层:股票价格、经济指标。
隐藏层:分析趋势、市场情绪。
输出层:预测未来价格走势。
5 结论
单层感知机(perceptron) 只能处理简单问题,无法学习复杂的非线性关系。
多层感知机(mlp) 通过多个隐藏层,使得神经网络可以学习更深层次的特征。
前向传播(forward propagation) 计算预测值,反向传播(backpropagation) 通过梯度下降优化参数,使模型不断学习和提高准确性。
mlp 是深度学习的基础,后来的卷积神经网络(cnn)、循环神经网络(rnn)等都是在它的基础上发展出来的。
最终,国王成功地通过“多层感知机”找到最合适的守护者,而现代 ai 也通过 mlp 实现了从图像识别到金融预测的突破!