Изобретаем велосипед или пишем персептрон на C++. Часть 1

Напишем простую библиотеку для реализации персептрона на C++

Изобретаем велосипед или пишем персептрон на C++. Часть 3

Реализуем обучение многослойного персептрона на C++ при помощи метода обратного распространения ошибки.

Демонстрация персептона Розенблатта показала, что простые сети из таких нейронов могут обучаться на примерах, известных в определенных областях. Позже, Минский и Паперт доказали, что простые пресептоны могут решать только очень узкий класс линейно сепарабельных задач, после чего активность изучения ИНС уменьшилась. Тем не менее, метод обратного распространения ошибки обучения, который может облегчить задачу обучения сложных нейронных сетей на примерах, показал, что эти проблемы могут быть и не сепарабельными.

Почему-то все зациклились на задачах NP. Но никто почему то не ставит задачи БЫСТРЕЕ решать задачи класса P (вплоть до мгновенного ответа)

Человек решает задачу останова, но делает это с ошибками, вероятность которых повышается с усложнением программ. Способность человека решать алгоритмически неразрешимые проблемы (как массовые проблемы) является крайне сомнительной. Его способность находить решения для отдельных частных случаев ничего не доказывает, ведь это под силу и компьютеру.

Базовым элементом построения нейросетей, как мы знаем, является модель нейрона, а, соответственно, простейшей моделью нейрона, является перцептрон.

С математической точки зрения, перцептрон решает задачу разделения пространства признаков гиперплоскостью, на две части. То есть является простейшим линейным классификатором.

Обобщенная схема нейрона представляет собой функцию f(SUM Wi*xi - W0)

Здесь:

• x1,...,xn – компоненты вектора признаков x=(x1,x2,...,xn);

• SUM – сумматор;

• W1,W2,...,Wn – синоптические веса;

• f – функция активации; f(v)= { 0 при v < 0 и 1 при v>0 }

• W0 – порог.

Таким образом, нейрон представляет собой линейный классификатор с дискриминантной функцией g(X)=f(SUM Wi*Xi - W0).
И задача построения линейного классификатора для заданного множества прецедентов (Xk,Yk) сводится к задаче обучения нейрона, т.е. подбора соответствующих весов W1,W2,...,Wn и порога W0.

Классический подход обучения перцептрона хорошо известен

• Инициализируем W0,W1,W2,...Wn (обычно случайными значениями)

• Для обучающей выборки (Xk,Yk) пока для всех значений не будет выполняться f(SUM Wi*Xki - W0)==Yi повторяем последовательно для всех элементов

• W = W + r(Yk - f(SUM Wi*Xki - W0)) * Xk*, где 0 < r < 1 - коэффициент обучения

Для доказательства сходимости алгоритма применяется теорема Новикова, которая говорит, что если существует разделяющая гиперплоскость, то она может быть найдена указанным алгоритмом.

Что же нам может предложить модель квантовых вычислений для решения задачи обучения перцептрона - то есть для нахождения синоптических весов по заданной обучающей выборке?

Ответ - мы можем сразу опробовать все возможные значения весов и выбрать из них тот - который удовлетворяет нашим требованиям - то есть правильно разделяет обучающую выборку.

Для понимания данного туториала вам потребуются базовые знания по

• нейросетям

• квантовым вычислениям (кубиты и трансформации)

• программированию на Q-sharp

Серия «Белый шум рисует черный квадрат»

Прошло чуть больше года, с тех пор как MIT объявил о релизе высокопроизводительного языка общего назначения Julia. С тех пор язык набирает популярность: он используется в более чем 1500 университетах (в некоторых преподается в качестве первого ЯП), а области применения охватывают от медицинской диагностики и планирования космических миссий до таких насущных проблем, как оптимизация трафика школьных автобусов.

Одним из ключевым полей деятельности многих проектов, как не трудно догадаться, является машинное обучение, для которого на Julia есть множество мощных инструментов, а недавно вышел в свет довольно интересный проект — Система вероятностного программирования общего назначения "GEN".

Сегодня же мы обратим внимание на, как понятно из названия, пакет Flux, предоставляющий всю мощь нейронных сетей. Постараемся пройти путь от обработки и исследования наборов изображений до обученной нейронной сети, чтобы получить полноценный классификатор!

В популярных фреймворках машинного обучения TensorFlow и PyTorch при инициализации весов нейросети используются случайные числа. В этой статье мы попытаемся разобраться, почему для этих целей не используют ноль или какую-нибудь константу.

Кто хочет быстрый и короткий ответ на этот вопрос, вот он: если инициализировать веса нулями, то нейросеть может не обучаться совсем или обучаться плохо.

Кто хочет более развёрнуто узнать, что значит «плохо», может просто перемотать к заключению в конце статьи.

А тем, кто хочет в деталях разобраться с основами обучения нейронных сетей, добро пожаловать в мир математических формул. Мы детально разберём, из-за чего в механизме обучения может произойти «сбой».

Разбираю разные подходы к созданию ботов и смотрю на их эффективность

Заработает ли бот достаточно денег?
Будет ли стабильный заработок?
Достигнет ли он когда-нибудь годового дохода в $100,000?

В этом посте я отвечу на эти вопросы и дам вам несколько советов, как двигаться дальше.

Можно ли ускорить обученную сверточную нейросеть? Можно ли заметно сократить ее веса, не снижая точности? Можно ли найти и «обезвредить» узкие места в модели, препятствующие достижению максимальной точности? Можно ли радикально изменить архитектуру готовой сетки, не прибегая к обучению с нуля?

Машинное обучение это незаменимый инструмент для решения задач, которые легко решаются людьми, но не классическими программами. Ребенок легко поймет, что перед ним буква А, а не Д, однако программы без помощи машинного обучения справляются с этим весьма средне. И едва ли вообще справляются при минимальных помехах. Нейросети же уже сейчас решают многие задачи (включая эту) намного лучше людей. Их способность обучаться на примерах и выдавать верный результат поистине очаровывает, однако за ней лежит простая математика. Рассмотрим это на примере простого перцептрона.
Данная статья представляет собой пересказ-конспект первой части книги Тарика Рашида "Создай свою нейросеть" для тех, кто начал изучать тему, не понял отдельные детали или с трудом охватывает общую картину.

Каждому из нас приходится принимать решения и иметь дело с их последствиями. Если речь идёт о бизнесе, то верный выбор может принести кругленькую сумму денег, а неверный — стоить целого состояния. Неудивительно, что сейчас в моде data-driven-подход, при котором каждое бизнес-решение принимается на основе объективных данных. Преобразованием данных в решения занимаются аналитики: финансовые, инвестиционные, продуктовые, аналитики рисков — им нет числа, как и строкам в их таблицах.

Разновидностей аналитиков стало уже так много, что в них немудрено и запутаться. Под катом мы разберём, кто такие аналитики данных, системные аналитики, бизнес-аналитики и дата-сайентисты: чем они отличаются, что у них общего, какие навыки нужны, чтобы стать одним из них. А заодно — вспомним первопроходцев, выдающихся аналитиков прошлого и над какими задачами они работали.