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第 11 屆 iThome 鐵人賽

DAY 22
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終於進到了我們的重頭戲啦,在上一篇我們介紹到了我們的單層感知機!而我們知道單層感知機其實就類似是一個神經元,它能做簡單的判斷!那麼接下來,我們如果把多個感知機串在一起呢?如果說感知機是一個神經元,那麼串在一起理所當然就是神經網路啦!

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Neural Network

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上圖就是神經網路的架構啦,和感知機一樣,我們都必須乘上權重,並計算總合加上偏差,透過非線性的函數輸出值。
為甚麼需要一個非線性的函數來轉換輸出值呢?原因很簡單,當你組合很多個線性的神經元在一起,到最後擬組建的整個神經網路也只會以線性的方式呈現,而在我們要預測的東西總是複雜的,我們沒有辦法透過線性的Function來做預測的,於是我們在每一個神經元後加上一個非線性的函數來"掰彎"我們呈線性的輸出,這時我們發現我們在每一個神經元要輸出時都"掰彎"一下,掰彎了好幾次,我們架構出的神經網路理所當然就不會做線性的預測囉!可以看到上圖的Sigmoid Function 就是非線性函數(或者稱為Activation Function[激活函數])在掰彎神經元輸出值喔。

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上面是各種非線性的激活函數,在ML的世界裡我們為了要完美的進行預測,常常會捨去模型部分的可解釋性,
而既然我們無法完全知道模型為何可以成功的預測,那麼我們就得多多嘗試,在ML中最重要的就是"經驗",
而在上面的Ativation Function中,都是我們曾經試過的非線性Function,沒有說哪個Function特別好,
或特別差,不過目前我們最常使用的就是ReLU Function,其他的Function根據以往的經驗會發生一些問題
(Vanish Gradient Problem...等),不過這不代表ReLU Function就是一個完美無缺的Function,雖然它也會造成一些問題,不過ReLU造成的問題大部分都還在可以接受的範圍內。下圖是ReLU Function。我們當然也可以設計屬於自己模型的Activation Function不過切記,這個函數必須要可以微分,因為我們在做學習時(權重&偏差更新)會將Activation Function微分,如果你的Activation Function不能微分那就代表你的Model是無法學習的!
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