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类脑和卷积神经网络什么关系

百变鹏仔1年前 (2023-12-22)阅读数 6#综合百科
文章标签卷积神经网络

类脑和卷积神经网络什么关系

一、“类脑”概念

1. 在早期,类脑一般是指从软硬件上模拟生物神经系统的结构与信息加工方式。

随着软硬件技术的进步,以及神经科学与各种工程技术的多方面融合发展,脑与机的界限被逐步打破。尤其是脑机接口,在计算机与生物脑之间建立了一条直接交流的信息通道,这为实现脑与机的双向交互、协同工作及一体化奠定了基础。

随之,“类脑”的概念逐步从信息域自然地延伸到生命域。因此,以脑机互联这一独特方式实现计算或智能,也被归入“类脑研究”范畴。

2. 类脑研究是以“人造超级大脑”为目标,借鉴人脑的信息处理方式,模拟大脑神经系统,构建以数值计算为基础的虚拟超级脑;或通过脑机交互,将计算与生命体融合,构建以虚拟脑与生物脑为物质基础的脑机一体化的超级大脑,最终建立新型的计算结构与智能形态。我们不妨将类脑的英文称为Cybrain (Cybernetic Brain),即仿脑及融脑之意。其主要特征包括:

A.以信息为主要手段:用信息手段认识脑、模拟脑乃至融合脑;

B.以人造超级大脑为核心目标:包括以计算仿脑为主的虚拟超级脑,以及虚拟脑与生物脑一体化的超级大脑这两种形态;

C.以学科交叉会聚为突破方式:不单是计算机与神经科学交叉,还需要与微电子、材料、心理、物理、数学等大学科密切交叉会聚,才有更大机会取得突破。

3. 类脑研究的主要内容:

类脑研究要全面实现“懂脑、仿脑、连脑”,脑认知基础、类脑模拟、脑机互联三个方面缺一不可。因此,我们将类脑研究主要内容归纳为三个方面:信息手段认识脑、计算方式模拟脑、脑机融合增强脑(见图1)。其中,信息技术贯穿始终。

二、卷积神经网络

1. 卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(Feedforward Neural Networks),是深度学习(deep learning)的代表算法之一 。

2. 卷积神经网络具有表征学习(representation learning)能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类(shift-invariant classification),因此也被称为“平移不变人工神经网络(Shift-Invariant Artificial Neural Networks, SIANN)”? 。

3. 对卷积神经网络的研究始于二十世纪80至90年代,时间延迟网络和LeNet-5是最早出现的卷积神经网络 。

在二十一世纪后,随着深度学习理论的提出和数值计算设备的改进,卷积神经网络得到了快速发展,并被应用于计算机视觉、自然语言处理等领域 。

4. 卷积神经网络仿造生物的视知觉(visual perception)机制构建,可以进行监督学习和非监督学习,其隐含层内的卷积核参数共享和层间连接的稀疏性使得卷积神经网络能够以较小的计算量对格点化(grid-like topology)特征,例如像素和音频进行学习、有稳定的效果且对数据没有额外的特征工程(feature engineering)要求 。

三 、二者关系

人工智能时代的到来,大数据可以提供给计算机对人脑的模拟训练,强大的算力可以支撑计算机能够充分利用大数据获得更多规律,进行知识的学习。

类脑智能做的面比较广,出发点是开发一个与人脑具有类似功能的模拟大脑出来,达到人类的智慧,深度学习只是其中的一个小小的分支,是对人脑研究的一个小成果,而类脑智能相对研究的比较宽泛和深入。

而卷积神经网络只是深度学习的代表算法之一。

排列Ann等于多少

视觉工程师需要的技能如下:

1、图像处理技术、图像识别、物体检测和视觉识别知识。

2、了解深度学习神经网络架构(ANN、CNN、RNN、Transformers、Autoencoders)及其在解决计算机视觉问题中的应用。

3、具有使用 R/Python/Matlab 等编程语言进行编程的能力。

4、深入了解数据结构和算法。

5、扎实的数学和统计学基础。

6、必须能够从数据集中得出有见地的结论并以有组织的方式呈现它们。

7、良好的沟通技巧。

8、使用机器学习和深度学习算法解决计算机视觉中复杂的现实世界问题的先前经验。

Anm=n(n-1)(n-2)...(n-m+1)

A和C的关系就是Amn=Cmn×n!,其中的n!也就是N个数排列的种数,也就是他俩的区别.Cnn=1n个里选n个的组合只有一种.Pnn=Ann=n!

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