神经网络第1章绪论丰富版

人工神经网络及应用,主讲:张文超,在能源动力行业中的应用,两相流流型识别流动不稳定性分析、预测两相流动图像处理风功率、太阳能功率预测能源消耗分析、需求预测锅炉燃烧油页岩,2,神经网络的应用场景,系统十分复杂，无法建立系统的准确数学模型，只能获取一些数据；存在描述系统的数学模型，但在某些情况下求解十分困难；对结果的要求不是特别精确。,3,2020/4/30,4,课程目的和基本要求,掌握人工神经网络的基本理论。介绍常见的人工神经网络模型。应用人工神经网络解决实际应用中的问题。,课程安排,5,6,讲课方式及其它,以讲为主，讲、记、练结合纪律：考勤、迟到、课堂纪律考试80%,7,2020/4/30,8,学习支持网站,神经网络学习网站智能中国网论坛MATLAB中文论坛神经网络参考书籍：MATLAB神经网络,人工神经网络第一章:绪论,1.1人脑与计算机1.2人工神经网络发展简史1.3神经网络的基本特征与功能1.4神经网络的应用领域,10,1.1人脑与电脑,人脑强大or电脑强大？,2020/4/30,11,1.1人脑与电脑,钱学森先生认为：人脑的思维有逻辑思维、形象思维和灵感思维三种基本方式。迄今为止，计算机在解决与形象思维和灵感思维相关的问题时，显得无能为力。如人脸识别、骑自行车、打篮球等涉及联想或经验的问题，人脑可以从中体会那些只可意会不可言传的直觉和经验，可以根据情况灵活掌握处理问题的规则，从而轻而易举地完成此类任务，而计算机在这方面显得十分笨拙。,2020/4/30,12,SZU,13,(一)记忆与联想能力,(二)学习与认知能力,(三)信息加工能力,(四)信息综合能力,(五)信息处理速度,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,2020/4/30,14,1.1概述,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,记忆与联想能力,PK,2020/4/30,15,1.1概述,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,学习与认知能力,熟能生巧书读百遍，其义自见,2020/4/30,1.1概述,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,信息加工能力,非逻辑加工,逻辑加工,模糊逻辑辩证逻辑二值逻辑,回忆联想想象,二值逻辑,2020/4/30,1.1概述,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,信息综合能力,耳听八方,眼观六路,经验直觉,2020/4/30,18,1.1概述,一、人脑与计算机信息处理能力的比较,信息处理速度,19,20,二、人脑与计算机信息处理机制的比较,(一)系统结构(二)信号形式(三)信息存储(四)信息处理机制,21,22,人脑的结构、机制和功能中凝聚着无比的奥秘和智慧。,现在是探索脑的奥秘，从中获得智慧，在其启发下构造为人类文明服务的高级智能系统的时候了！,人类的发展与工具之间的关系,23,三、什么是人工神经网络,生物神经网络人类的大脑大约有1.41011个神经细胞，亦称为神经元。每个神经元有数以千计的通道同其它神经元广泛相互连接，形成复杂的生物神经网络。人工神经网络以数学和物理方法以及信息处理的角度对人脑神经网络进行抽象，并建立某种简化模型，就称为人工神经网络（ArtificialNeuralNetwork，缩写ANN）。,24,人工神经网络定义,神经网络是由多个非常简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而形成的计算系统，该系统是靠其状态对外部输入信息的动态响应来处理信息的。人工神经网络是一个由许多简单的并行工作的处理单元组成的系统，其功能取决于网络的结构、连接强度以及各单元的处理方式。人工神经网络是一种旨在模仿人脑结构及其功能的信息处理系统。,25,1.2人工神经网络发展简史,未来：数字计算机与神经计算机结合,26,27,1.3神经网络的基本特征,结构特征：并行式处理（时间）分布式存储（空间）容错性,能力特征：自学习（训练）自组织（构建）自适应性（调整）,28,1.3神经网络的基本功能,联想记忆功能,29,1.3神经网络的基本功能,非线性映射功能,30,1.3神经网络的基本功能,分类与识别功能,31,1.3神经网络的基本功能,优化计算功能,32,知识处理功能,1.3神经网络的基本功能,1.4神经网络的应用领域,信息处理领域信号处理、模式识别、数据压缩自动化领域系统辨识、神经控制器、智能检测工程领域汽车