人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)演講稿

ArtificialNeuralNetwork組別：第二組題目：《人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用實(shí)例》制作者：陳強(qiáng)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述1.人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本概念3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的歷史4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域1.人工智能人工智能（ArtificialIntelligence，簡記為AI）最初在1956年被引入。它研究怎樣讓計算機(jī)模仿人腦從事推理、設(shè)計、思考、學(xué)習(xí)等思維活動，以解決和處理較復(fù)雜的問題。智能的概念智能是個體有目的的行為，合理的思維，以及有效的適應(yīng)環(huán)境的綜合能力。智能是個體認(rèn)識客觀事物和運(yùn)用知識解決問題的能力。人類個體的智能是一種綜合能力。研究人工智能的目的

模擬人的智能，將人類從復(fù)雜的腦力勞動中解脫出來人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的提出

聯(lián)想、推理、判斷、決策語言、運(yùn)用進(jìn)行抽象概括的能力上述這5種能力，被認(rèn)為是人類智能最為基本的能力作為5種能力綜合表現(xiàn)形式分為3種能力：發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造、創(chuàng)新的能力實(shí)時、迅速、合理地應(yīng)付復(fù)雜環(huán)境的能力預(yù)測、洞察事物發(fā)展、變化的能力人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從以下四個方面去模擬人的智能行為1.物理結(jié)構(gòu)：人工神經(jīng)元將模擬生物神經(jīng)元的功能2.計算模擬：人腦的神經(jīng)元有局部計算和存儲的功能，通過連接構(gòu)成一個系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中也有大量有局部處理能力的神經(jīng)元，也能夠?qū)⑿畔⑦M(jìn)行大規(guī)模并行處理3.存儲與操作：人腦和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都是通過神經(jīng)元的連接強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)記憶存儲功能，同時為概括、類比、推廣提供有力的支持4.訓(xùn)練：同人腦一樣，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)自己的結(jié)構(gòu)特性，使用不同的訓(xùn)練、學(xué)習(xí)過程，自動從實(shí)踐中獲得相關(guān)知識人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)生物神經(jīng)元及其網(wǎng)絡(luò)生物神經(jīng)元及其網(wǎng)絡(luò)生物神經(jīng)元及其網(wǎng)絡(luò)生物神經(jīng)元模型

生物神經(jīng)元模型就是一個簡單的信號處理器。樹突是神經(jīng)元的信號輸入通道，接受來自其他神經(jīng)元的信息。軸突是神經(jīng)元的信號輸出通道。2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個并行、分布處理結(jié)構(gòu)，它由處理單元及其稱為聯(lián)接的無向訊號通道互連而成。這些處理單元（PE—ProcessingElement）具有局部內(nèi)存，并可以完成局部操作。每個處理單元有一個單一的輸出聯(lián)接，這個輸出可以根據(jù)需要被分枝成希望個數(shù)的許多并行聯(lián)接，且這些并行聯(lián)接都輸出相同的信號，即相應(yīng)處理單元的信號，信號的大小不因分支的多少而變化。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念處理單元的輸出信號可以是任何需要的數(shù)學(xué)模型，每個處理單元中進(jìn)行的操作必須是完全局部的。也就是說，它必須僅僅依賴于經(jīng)過輸入聯(lián)接到達(dá)處理單元的所有輸入信號的當(dāng)前值和存儲在處理單元局部內(nèi)存中的值。什么是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由多個非常簡單的處理單元彼此按某種方式相互連接而形成的計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)是靠其狀態(tài)對外部輸入信息的動態(tài)響應(yīng)來處理信息的。一種由許多簡單的并行工作的處理單元組成的系統(tǒng)，其功能取決于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、連接強(qiáng)度以及其各單元的處理方式是一種旨在模仿人腦結(jié)構(gòu)及其功能的信息處理系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算能力有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)大規(guī)模并行分布式結(jié)構(gòu)(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力以及由此而來的泛化能力。泛化是指神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對不在訓(xùn)練（學(xué)習(xí)）集中的數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生合理的輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個時期啟蒙時期（1890～1969）低潮時期（1969～1982）復(fù)興時期（1982～1986）高潮時期（1987～）

從19世紀(jì)末開始神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史，可以看出它與神經(jīng)生理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)科學(xué)以及人工智能學(xué)之間的聯(lián)系。3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究歷史歷史總結(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究已有50多年的歷史，它的發(fā)展道路是曲折的，幾經(jīng)興衰，目前已在許多領(lǐng)域得到了成功的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用

圖象處理(ImageProcessing)

人臉識別(FaceRecognition)

語音信號處理(VoiceProcessing)

時間序列分析(TimeSeriesAnalysis)

機(jī)器人控制(RobotControl)等

新時期研究熱點(diǎn)問題神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能聯(lián)想記憶由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有分布存儲信息和并行計算的性能，因此它具有對外界刺激信息和輸入模式進(jìn)行聯(lián)想記憶的能力。這種能力是通過神經(jīng)元之間的協(xié)同結(jié)構(gòu)以及信息處理的集體行為實(shí)現(xiàn)的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是通過其突觸權(quán)值和連接結(jié)構(gòu)來表達(dá)信息的記憶。這種分布式存儲使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能存儲較多的復(fù)雜模式和恢復(fù)記憶的信息。聯(lián)想記憶自聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)中預(yù)先存儲（記憶）多種模式信息，當(dāng)輸入某個已存儲模式的部分信息或帶有噪聲干擾的信息時，網(wǎng)絡(luò)能通過動態(tài)聯(lián)想過程回憶起該模式的全部信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能異聯(lián)想記憶網(wǎng)絡(luò)中預(yù)先存儲了多個模式對，每一對模式均由兩部分組成，當(dāng)輸入某個模式對的一部分時，即使輸入信息是殘缺的或迭加了噪聲，網(wǎng)絡(luò)也能回憶起與其對應(yīng)的另一部分。聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能非線性映射

設(shè)計合理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過對系統(tǒng)輸入輸出樣本對進(jìn)行自動學(xué)習(xí)，能夠以任意精度逼近任意復(fù)雜的非線性映射。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能非線性映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能分類與辨識

對輸入樣本的分類實(shí)際上是在樣本空間找出符合分類要求的分割區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)的樣本屬于一類。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本功能優(yōu)化計算

指在已知的約束條件下，尋找一組參數(shù)組合，使由該組合確定的目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值。引例：水果分類的問題（識別不同的水果）說明：1.對水果的分類，是一個模式的識別問題。而對機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的判斷，也是一個模式識別，因此可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行判斷。

2.為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)值參量（形狀、大小、成分等），就可以得到對應(yīng)的種類屬性（蘋果、桔子）。因此，使用各種信號數(shù)據(jù)參數(shù)作為輸入，也可以獲得機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的屬性參量。

3.權(quán)值相量、判斷標(biāo)準(zhǔn)、誤差輸入可以不斷的修正。汽車工程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成功應(yīng)用于擋位選擇系統(tǒng)、剎車智能控制系統(tǒng)以及柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)中。軍事工程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于飛行器的跟蹤、水下潛艇位置分析、密碼學(xué)等軍事領(lǐng)域。化學(xué)工程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在制藥、生物化學(xué)、化學(xué)工程領(lǐng)域取得了不少成果。例如，譜分析、化學(xué)反應(yīng)生成物的鑒定等。4.ANN應(yīng)用領(lǐng)域—工程領(lǐng)域水利工程