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当我们训练一个神经网络时,我们希望神经元能够学习到输入数据的模式和特征。偏置b在这个过程中起到了重要的作用。
假设我们正在训练一个用于图像分类的神经网络。每个输入图像都表示为一个向量,其中每个元素表示像素的强度。我们希望神经元能够根据这些像素值来判断图像的类别。
每个神经元都有一个权重向量w,表示它对输入的敏感程度。神经元的输出可以通过计算输入向量x与权重向量w的点积来得到:
z = w·x
然后,我们将这个输出z传递给一个激活函数f(z),以产生神经元的最终输出值a:
a = f(z)
在这个过程中,偏置b的作用是调整神经元的激活阈值。偏置b与权重向量w的作用类似,都会对输入的影响进行加权和求和。但是,偏置b不依赖于输入的具体值,它只是一个常数。
偏置b的引入使得神经元具有一定的灵活性和非线性。如果没有偏置b,神经元的激活函数将只是一个线性函数,无法处理复杂的非线性关系。通过调整偏置b的值,我们可以改变神经元的激活函数的位置和形状,从而使其能够更好地适应不同的输入模式。
举个简单的例子,假设我们正在训练一个用于判断是否下雨的神经网络。输入向量x包含两个特征:温度和湿度。我们希望神经元能够根据这两个特征来判断是否下雨。
偏置b可以看作是神经元对温度和湿度的敏感度。如果偏置b的值较高,那么即使温度和湿度较低,神经元仍然可能激活,判断为下雨的可能性较大。相反,如果偏置b的值较低,那么即使温度和湿度较高,神经元也可能不会激活,判断为下雨的可能性较小。
通过调整偏置b的值,我们可以控制神经元对不同特征的敏感度,从而使其能够更好地适应不同的输入模式。