第六讲神经网络.ppt

一、引例
1981年生物学家格若根（W． Grogan）和维什（W．Wirth）发现了两类蚊子(或飞蠓midges)．他们测量了这两类蚊子每个个体的翼长和触角长，数据如下：
翼长 触角长 类别
1.64 1.38 Af
1.82 1.38 Af
1.90 1.38 Af
1.70 1.40 Af
1.82 1.48 Af
1.82 1.54 Af
2.08 1.56 Af
翼长 触角长 类别
1.78 1.14 Apf
1.96 1.18 Apf
1.86 1.20 Apf
1.72 1.24 Af
2.00 1.26 Apf
2.00 1.28 Apf
1.96 1.30 Apf
1.74 1.36 Af
第一页，共五十六页。
问：如果抓到三只新的蚊子，它们的触角长和翼长分别为(l.24,1.80); (l.28，1.84)；（1.40，2.04）．问它们应分别属于哪一个种类？
解法一：
把翼长作纵坐标，触角长作横坐标；那么每个蚊子的翼长和触角决定了坐标平面的一个点.其中 6个蚊子属于 APf类；用黑点“·”表示；9个蚊子属 Af类；用小圆圈“。”表示．
得到的结果见图1
图1飞蠓的触角长和翼长
一、引例
第二页，共五十六页。
思路：作一直线将两类飞蠓分开
例如；取A＝（1.44，2.10）和 B＝(1.10，1.16)，过A B两点作一条直线：
y＝ 1.47x - 0.017
其中X表示触角长；y表示翼长．
分类规则：设一个蚊子的数据为（x, y）
如果y≥1.47x - 0.017，则判断蚊子属Apf类；
如果y＜1.47x - 0.017；则判断蚊子属Af类．
一、引例
第三页，共五十六页。
分类结果：(1.24，1.80)，(1.28，1.84)属于Af类；(1.40，2.04）属于 Apf类．
图2 分类直线图
一、引例
第四页，共五十六页。
•缺陷：根据什么原则确定分类直线？
若取A=(1.46,2.10), B=(1.1,1.6)不变，则分类直线变为 　y=1.39x+0.071
分类结果变为： (1.24,1.80)， (1.40,2.04) 属于Apf类； (1.28,1.84)属于Af类
哪一分类直线才是正确的呢？
因此如何来确定这个判别直线是一个值得研究的问题．一般地讲，应该充分利用已知的数据信息来确定判别直线．
一、引例
第五页，共五十六页。
再如，如下的情形已经不能用分类直线的办法：
新思路：将问题看作一个系统，飞蠓的数据作为输入，飞蠓的类型作为输出，研究输入与输出的关系。
一、引例
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二、人工神经网络的生物学基础
人类大脑大约包含有1.41011个神经元，每个神经元与大约103～105个其它神经元相连接，构成一个极为庞大而复杂的网络，即生物神经网络。
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二、人工神经网络的生物学基础
神经生理学和神经解剖学的研究结果表明，神经元是脑组织的基本单元，是神经系统结构与功能的单位。
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二、人工神经网络的生物学基础
生物神经元在结构上由：
细胞体(Cell body)
树突(Dendrite)
轴突(Axon)
突触(Synapse)
四部分组成。用来完成神经元间信息的接收、传递和处理。
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二、人工神经网络的生物学基础
生物神经元的信息处理机理
神经元间信息的产生、传递和处理是一种电化学活动。
信息的传递与接收
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