网络层 | 功能 | 示例 |
输入层 | 接收输入数据 | 例如,图像像素值 |
隐层 | 特征提取和变换 | 包含全连接层,活函数(如ReLU、Sigmoid、Tanh) |
输出层 | 生成预测结果 | 例如,分类结果或回归值 |
活层 | 引入非线性因素 | ReLU、Sigmoid、Tanh等 |
批归一化层(Batch Normalization, BN) | 加速训练并提高模型稳定性 | 标准化每个神经元的输入 |
Dropout层 | 防止过拟合 | 在训练过程中随机丢弃部分神经元 |
全连接层(Fully Connected Layer, FC) | 实现层间的线性映射 | 通过权重矩阵W和偏置b进行计算 |
前馈神经网络(Feedforward Neural Network, FNN)是一种前向传播信息的神经网络,其特点是信号仅从输入层通过中间层流向输出层,不会形成环路。 以下是前馈神经网络网络结构的几个关键点:
1. 输入层:接收输入数据,这些数据可以是原始特征或经过预处理后的数据。 2. 隐层:位于输入层和输出层之间,负责特征提取和变换。 每一层中的神经元通过全连接层连接到下一层的神经元。 隐层可以使用多种活函数,如ReLU、Sigmoid、Tanh等,以引入非线性因素,增强模型的拟合能力。 3. 输出层:生成最终的预测结果或决策。 对于分类问题,输出层通常包含一个或多个神经元,使用Softmax活函数将输出转换为概率分布;对于回归问题,输出层可能只有一个神经元,使用线性活函数。 4. 活函数:活函数用于引入非线性,使得网络能够学习复杂的非线性关系。 5. 批归一化层:用于加速训练过程并提高模型稳定性,通过标准化每个神经元的输入,减少内部协变量偏移。 6. Dropout层:用于防止过拟合,通过在训练过程中随机丢弃部分神经元,减少模型对特定训练样本的依赖。 7. 全连接层:实现层间的线性映射,通过权重矩阵W和偏置b进行计算。
前馈神经网络在网络结构上简单明了,易于理解和实现。 然而,对于深层网络,梯度消失/爆炸问题可能导致训练困难。 因此,在实际应用中,通常需要结合其他技术,如残差网络(ResNet)和优化算法等,以克服这些问题。