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1. 神经网络是什么？

神经网络是什么？

人工神经网络，顾名思义，是一个可以说是仿生学的概念。人类发现神经元之间相互协作可以完成信息的处理和传递，于是提出了人工神经网络的概念，用于进行信息处理。

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下面我们来点通俗易懂的几个概念。如果想系统性学习，建议买一些相关的书籍看一看。

神经网络技术是机器学习下属的一个概念，本质上是从信息处理的角度对人脑神经元网络进行抽象模拟，从而建立计算模型。

基于神经连接的计算模型在上世纪40年代开始受到重视，大量的训练数据（包括图像、***和语音）成功的实现了数据分析。在深度学习发展之前，神经网络通常只有3到5层，和几十个神经元/节点；深度学习之后，神经网络扩展到7到10层，甚至更多层，模拟神经元数目增至百万量级，从而面向更为复杂的问题实现更为可靠的处理。当下兴起的人工智能，主要就是大规模的深度学习。

具体来看，神经网络有三类主要形式：

1.1 前馈神经网络

前馈神经网络（Feed forward neural networks）是最常见的人工神经网络。在这种结构下，信息只向一个方向（向前）移动，即从输入层经过“隐藏层”到输出层，没有循环网络。首个单节神经网络在1958年提出，经过计算能力和训练算法的***展，前馈神经网络展现出了更高的性能水平。

1.2 循环神经网络

循环神经网络(Recurrent neural networks)指结构中包含节点定向连接成环（loops）的人工神经网络，非常适合于处理（手写、文本、语音形式的）任意时序的输入序列。2016年11月，牛津研究报告显示，基于神经网络（和卷积神经网络）的系统在唇语识别应用中实现了95%的准确率（有经验的人类唇语者准确率近52%）。

1.3 卷积神经网络

卷积神经网络（Convolutional neural networks）是一种深度前馈人工神经网络，其逻辑结构受动物视觉大脑皮层的启发，对于大型图像处理（视觉感知任务）有出色表现。

首先要搞清楚的是神经网络是一种模型，也可以理解为是一种技术，是顺应时代发展而产生的一种技术（或模型）。我们目前所处的时代是互联网信息时代，也就是说，随着互联网的发展，大量的信息数据日益增长，在这个背景之下，我们可以有大量的数据来训练神经网络了，逐渐取代了之前的传统的机器学习方法或者基于规则的方法。也就是说明了，神经网络是一种数据驱动的技术，它的训练是依赖于大量数据的，如果你没有可用来训练模型的大量数据，与其使用神经网络模型还不如使用传统的机器学习模型。

其实，神经网络很早很早之前就被提出了，只不过当时没有如今这么多数据的支持，导致其性能不好，所以被没落了，机器学习技术反而在当时比较盛行，而如今，时代变了，正所谓三十年河东，三十年河西，神经网络终于成了如今计算机领域的霸主。

神经网络的一大好处就是，省去了传统机器学习方法中繁琐而敏感的人工特征设计（即特征工程）这一过程，完全靠计算机通过各种神经网络结构，以及喂给它大量的数据，自行学习特征（至于它学到了哪些特征，我们是不清楚的，这就是我们常说的，神经网络是一种黑盒技术，反正我们根据模型的结果，知道它学到了某些特征）。

其实，神经网络的原理就是模仿人类的大脑的神经元的学习过程。每当我看到神经网络这个名词，我就会想到小婴儿，把还没训练前的神经网络比作新生儿，神经网络的训练过程，类似于每天给小baby不停的重复“爸爸”“妈妈”，经过一段时间的训练，它就学会了，看到妈妈的时候，会喊妈妈，看到爸爸的时候，喊爸爸，至于小宝宝到底是怎么学会的，你也不是特别清楚，反正你会，“哇哦，好神奇”。当然也会有出错的时候，没有任何一个模型会百分之百的正确。

在现实的应用中，你会根据不同的任务设置，选择不同的神经网络结构，比如CNN,RNN,LSTM.所有的神经网络结构都是来自于任务的需要。而且会随着时间随着科技的进步，神经网络结构越来越高能。