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

Криптобудущее Криптобудущее

Жизненный цикл цивилизаций и наступающая эпоха свободы

Популярная механика
От «вековухи» до «большухи»: как жили старые девы на Руси От «вековухи» до «большухи»: как жили старые девы на Руси

Седая макушка, девуниха, домовуха — как только не называли старых дев на Руси!

Cosmopolitan
Второе отречение Второе отречение

Наполеон умудрился отречься от власти дважды

Дилетант
Эпигенетическую регуляцию в мозге увидели с помощью диеты и МРТ Эпигенетическую регуляцию в мозге увидели с помощью диеты и МРТ

Разработана методика неинвазивной визуализации эпигенетических маркеров в мозге

N+1
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
У женщины отобрали приемную дочь, но она все же смогла стать мамой… трижды У женщины отобрали приемную дочь, но она все же смогла стать мамой… трижды

Сару Хоуэлл лишили приемной дочери, но она стала счастливой мамой троих сыновей

Cosmopolitan
Сайт из коробки Сайт из коробки

Как сделать хороший сайт, если вы не программист

Цифровой океан
FAST: новый способ возведения удобных посадочных площадок на Луне всего за 10 секунд FAST: новый способ возведения удобных посадочных площадок на Луне всего за 10 секунд

Задача НАСА — вернуться на Луну и установить там постоянное присутствие человека

Популярная механика
Я, оно и сверх-я Я, оно и сверх-я

До чего доведет развитие искусственного интеллекта?

Цифровой океан
Накануне финала Накануне финала

Почему сомелье может стать исчезающей профессией

Forbes
Кольская кладовая Кольская кладовая

Кольский полуостров богат сказочно, фантастически

Дилетант
Личный опыт: как выстроить культуру в компании и избежать текучки Личный опыт: как выстроить культуру в компании и избежать текучки

Как корпоративная культура помогает нам развивать продукт небольшой командой

Inc.
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
Больше кислорода Больше кислорода

Правила выбора приточного клапана для квартиры

Идеи Вашего Дома
Выживут только блокчейны Выживут только блокчейны

Нужен ли искусству блокчейн? А если нужен, то зачем? Каковы его перспективы?

Популярная механика
Уик-энд среди звезд Уик-энд среди звезд

Именно космический туризм может вдохнуть жизнь в пилотируемую космонавтику

Вокруг света
“Теперь меня никто не тронет” “Теперь меня никто не тронет”

Что подтолкнуло нашу героиню пойти в монахини и о чем она жалеет?

Psychologies
Эрик Картман Эрик Картман

Правила жизни Эрика Картмана

Esquire
5 признаков того, что в детстве вы подвергались газлайтингу 5 признаков того, что в детстве вы подвергались газлайтингу

Как понять, что вы воспитывались незрелыми родителями?

Psychologies
«Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья? «Через не хочу»: необходим ли секс для здоровья?

Действительно ли секс необходим организму и чем можно его заменить?

Psychologies
Сидячие захоронения из Волго-Уралья датировали финалом средней бронзы Сидячие захоронения из Волго-Уралья датировали финалом средней бронзы

Погребения Волго-Уральского региона оставили представители лолинской культуры

N+1
Принц Гарри: путь от бунтаря до примерного семьянина — и обратно! Принц Гарри: путь от бунтаря до примерного семьянина — и обратно!

Рассказываем о витиеватом жизненном пути принца Гарри

Cosmopolitan
10 неочевидных фильмов про настоящих отморозков 10 неочевидных фильмов про настоящих отморозков

Большинство из этих фильмов вы наверняка не смотрели, но мы горячо рекомендуем

GQ
Зерна смысла Зерна смысла

«Не попробовал плова — не родился на свет»

Вокруг света
Законы привлекательности: нужен ли дома макияж Законы привлекательности: нужен ли дома макияж

Зачем дома носить макияж и есть в ли в нем необходимость?

Psychologies
Вечное движение: как ищут черное золото под толщей воды Вечное движение: как ищут черное золото под толщей воды

Здесь находится четверть российской нефти

Вокруг света
Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры Российские археологи обнаружили погребение знатного воина черняховской культуры

Российские археологи обнаружили редкую находку черняховской культуры

N+1
Лови момент: 10 поразительных явлений Лови момент: 10 поразительных явлений

Самые удивительные явления в мире

Вокруг света
Выделиться из потока: как привлечь внимание венчурного инвестора холодным письмом Выделиться из потока: как привлечь внимание венчурного инвестора холодным письмом

На чем нужно заострить внимание инвестора, чтобы выделиться в потоке проектов

Forbes
«Я разрыдалась, мерзко!»: Катина, Кошкина и другие звезды о встречах с маньяками «Я разрыдалась, мерзко!»: Катина, Кошкина и другие звезды о встречах с маньяками

Звездные героини нашей статьи столкнулись лицом к лицу с маньяками

Cosmopolitan
Открыть в приложении