NEURAL NETWORK IMPLEMENTATIONS OF INDEPENDENT COMPONENT ANALYSIS

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NVIDIA CUDA Deep Neural Network库(cuDNN)安装指南说明书

NVIDIA CUDA Deep Neural Network库(cuDNN)安装指南说明书

Installation GuideTABLE OF CONTENTS Chapter 1. Overview (1)Chapter 2. Installing cuDNN on Linux (2)2.1. Prerequisites (2)2.1.1. Installing NVIDIA Graphics Drivers (2)2.1.2. Installing CUDA (3)2.2. Downloading cuDNN (3)2.3. Installing cuDNN on Linux (3)2.3.1. Installing from a T ar File (3)2.3.2. Installing from a Debian File (3)2.4. Verifying (4)2.5. Upgrading from v6 to v7 (4)2.6. Troubleshooting (4)Chapter 3. Installing cuDNN on Windows (5)3.1. Prerequisites (5)3.1.1. Installing NVIDIA Graphics Drivers (5)3.1.2. Installing CUDA (6)3.2. Downloading cuDNN (6)3.3. Installing cuDNN on Windows (6)3.4. Upgrading from v6 to v7 (7)3.5. Troubleshooting (7)The NVIDIA CUDA Deep Neural Network library (cuDNN) is a GPU-accelerated library of primitives for deep neural networks. cuDNN provides highly tuned implementations for standard routines such as forward and backward convolution, pooling, normalization, and activation layers. cuDNN is part of the NVIDIA Deep Learning SDK.Deep learning researchers and framework developers worldwide rely on cuDNNfor high-performance GPU acceleration. It allows them to focus on training neural networks and developing software applications rather than spending time on low-level GPU performance tuning. cuDNN accelerates widely used deep learning frameworks, including Caffe, Caffe2, TensorFlow, Theano, Torch, PyTorch, MXNet, and Microsoft Cognitive Toolkit. cuDNN is freely available to members of the NVIDIA Developer Program.2.1. PrerequisitesEnsure you meet the following requirements before you install cuDNN.‣ A GPU of compute capability 3.0 or higher. To understand the compute capability of the GPU on your system, see: CUDA GPUs.‣If you are using cuDNN with a Volta GPU, version 7 or later is required.‣One of the following supported Architecture - OS combinations:‣On x86_64 (for installing cuDNN with debian files) - Ubuntu 14.04 or Ubuntu16.04‣On x86_64 (for installing tgz files) - Any Linux distribution‣On POWER8/POWER9 - RHEL7.4‣One of the following supported CUDA versions and NVIDIA graphics driver:‣NVIDIA graphics driver R375 or newer for CUDA 8‣NVIDIA graphics driver R384 or newer for CUDA 9‣NVIDIA graphics driver R390 or newer for CUDA 9.1For more information, see‣Installing NVIDIA Graphics Drivers‣Installing CUDA2.1.1. Installing NVIDIA Graphics DriversInstall up-to-date NVIDIA graphics drivers on your Linux system.1.Go to: NVIDIA download drivers2.Select the GPU and OS version from the drop down menus.3.Download and install NVIDIA graphics driver as indicated in that webpage. Formore information, select the ADDITIONAL INFORMATION tab for step-by-step instructions for installing a driver.4.Restart your system to ensure the graphics driver takes effect.2.1.2. Installing CUDARefer to the following instructions for installing CUDA on Linux, including the CUDA driver and toolkit: NVIDIA CUDA Installation Guide for Linux.2.2. Downloading cuDNNIn order to download cuDNN, ensure you are registered for the NVIDIA Developer Program.1.Go to: NVIDIA cuDNN home page.2.Click Download.plete the short survey and click Submit.4.Accept the Terms and Conditions. A list of available download versions of cuDNNdisplays.5.Select the cuDNN version you want to install. A list of available resources displays.2.3. Installing cuDNN on LinuxThe following steps describe how to build a cuDNN dependent program. Choosethe installation method that meets your environment needs. For example, the tar file installation applies to all Linux platforms. The debian installation package applies to Ubuntu 14.04 and 16.04.In the following sections:‣your CUDA directory path is referred to as /usr/local/cuda/‣your cuDNN download path is referred to as <cudnnpath>2.3.1. Installing from a T ar File1.Navigate to your <cudnnpath> directory containing the cuDNN Tar file.2.Unzip the cuDNN package.$ tar -xzvf cudnn-9.0-linux-x64-v7.tgz3.Copy the following files into the CUDA Toolkit directory.$ sudo cp cuda/include/cudnn.h /usr/local/cuda/include$ sudo cp cuda/lib64/libcudnn* /usr/local/cuda/lib64$ sudo chmod a+r /usr/local/cuda/include/cudnn.h/usr/local/cuda/lib64/libcudnn*2.3.2. Installing from a Debian File1.Navigate to your <cudnnpath> directory containing cuDNN Debian file.2.Install the runtime library, for example:sudo dpkg -i libcudnn7_7.0.3.11-1+cuda9.0_amd64.deb3.Install the developer library, for example:sudo dpkg -i libcudnn7-dev_7.0.3.11-1+cuda9.0_amd64.deb4.Install the code samples and the cuDNN Library User Guide, for example:sudo dpkg -i libcudnn7-doc_7.0.3.11-1+cuda9.0_amd64.deb2.4. VerifyingTo verify that cuDNN is installed and is running properly, compile the mnistCUDNN sample located in the /usr/src/cudnn_samples_v7 directory in the debian file.1.Copy the cuDNN sample to a writable path.$cp -r /usr/src/cudnn_samples_v7/ $HOME2.Go to the writable path.$ cd $HOME/cudnn_samples_v7/mnistCUDNNpile the mnistCUDNN sample.$make clean && make4.Run the mnistCUDNN sample.$ ./mnistCUDNNIf cuDNN is properly installed and running on your Linux system, you will see a message similar to the following:Test passed!2.5. Upgrading from v6 to v7cuDNN v7 can coexist with previous versions of cuDNN, such as v5 or v6.2.6. TroubleshootingJoin the NVIDIA Developer Forum to post questions and follow discussions.3.1. PrerequisitesEnsure you meet the following requirements before you install cuDNN.‣ A GPU of compute capability 3.0 or higher. To understand the compute capability of the GPU on your system, see: CUDA GPUs.‣One of the following supported platforms:‣Windows 7‣Windows 10‣One of the following supported CUDA versions and NVIDIA graphics driver:‣NVIDIA graphics driver R377 or newer for CUDA 8‣NVIDIA graphics driver R384 or newer for CUDA 9‣NVIDIA graphics driver R390 or newer for CUDA 9.1For more information, see‣Installing NVIDIA Graphics Drivers‣Installing CUDA3.1.1. Installing NVIDIA Graphics DriversInstall up-to-date NVIDIA graphics drivers on your Windows system.1.Go to: NVIDIA download drivers2.Select the GPU and OS version from the drop down menus.3.Download and install NVIDIA driver as indicated in that webpage. For moreinformation, select the ADDITIONAL INFORMATION tab for step-by-stepinstructions for installing a driver.4.Restart your system to ensure the graphics driver takes effect.3.1.2. Installing CUDARefer to the following instructions for installing CUDA on Windows, including the CUDA driver and toolkit: NVIDIA CUDA Installation Guide for Windows.3.2. Downloading cuDNNIn order to download cuDNN, ensure you are registered for the NVIDIA Developer Program.1.Go to: NVIDIA cuDNN home page.2.Click Download.plete the short survey and click Submit.4.Accept the Terms and Conditions. A list of available download versions of cuDNNdisplays.5.Select the cuDNN version to want to install. A list of available resources displays.6.Extract the cuDNN archive to a directory of your choice.3.3. Installing cuDNN on WindowsThe following steps describe how to build a cuDNN dependent program. In the following sections:‣your CUDA directory path is referred to as C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v9.0‣your cuDNN directory path is referred to as <installpath>1.Navigate to your <installpath> directory containing cuDNN.2.Unzip the cuDNN package.cudnn-9.0-windows7-x64-v7.ziporcudnn-9.0-windows10-x64-v7.zip3.Copy the following files into the CUDA Toolkit directory.a)Copy <installpath>\cuda\bin\cudnn64_7.dll to C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v9.0\bin.b)Copy <installpath>\cuda\ include\cudnn.h to C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v9.0\include.c)Copy <installpath>\cuda\lib\x64\cudnn.lib to C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v9.0\lib\x64.4.Set the following environment variables to point to where cuDNN is located. Toaccess the value of the $(CUDA_PATH) environment variable, perform the following steps:a)Open a command prompt from the Start menu.b)Type Run and hit Enter.c)Issue the control sysdm.cpl command.d)Select the Advanced tab at the top of the window.e)Click Environment Variables at the bottom of the window.f)Ensure the following values are set:Variable Name: CUDA_PATHVariable Value: C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v9.05.Include cudnn.lib in your Visual Studio project.a)Open the Visual Studio project and right-click on the project name.b)Click Linker > Input > Additional Dependencies.c)Add cudnn.lib and click OK.3.4. Upgrading from v6 to v7cuDNN v7 can coexist with previous versions of cuDNN, such as v5 or v6.3.5. TroubleshootingJoin the NVIDIA Developer Forum to post questions and follow discussions.NoticeTHE INFORMATION IN THIS GUIDE AND ALL OTHER INFORMATION CONTAINED IN NVIDIA DOCUMENTATION REFERENCED IN THIS GUIDE IS PROVIDED “AS IS.” NVIDIA MAKES NO WARRANTIES, EXPRESSED, IMPLIED, STATUTORY, OR OTHERWISE WITH RESPECT TO THE INFORMATION FOR THE PRODUCT, AND EXPRESSL Y DISCLAIMS ALL IMPLIED WARRANTIES OF NONINFRINGEMENT, MERCHANTABILITY, AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. Notwithstanding any damages that customer might incur for any reason whatsoever, NVIDIA’s aggregate and cumulative liability towards customer for the product described in this guide shall be limited in accordance with the NVIDIA terms and conditions of sale for the product.THE NVIDIA PRODUCT DESCRIBED IN THIS GUIDE IS NOT FAULT TOLERANT AND IS NOT DESIGNED, MANUFACTURED OR INTENDED FOR USE IN CONNECTION WITH THE DESIGN, CONSTRUCTION, MAINTENANCE, AND/OR OPERATION OF ANY SYSTEM WHERE THE USE OR A FAILURE OF SUCH SYSTEM COULD RESULT IN A SITUATION THAT THREATENS THE SAFETY OF HUMAN LIFE OR SEVERE PHYSICAL HARM OR PROPERTY DAMAGE (INCLUDING, FOR EXAMPLE, USE IN CONNECTION WITH ANY NUCLEAR, AVIONICS, LIFE SUPPORT OR OTHER LIFE CRITICAL APPLICATION). NVIDIA EXPRESSL Y DISCLAIMS ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTY OF FITNESS FOR SUCH HIGH RISK USES. 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Other company and product names may be trademarks of the respective companies with which they are associated.Copyright© 2018 NVIDIA Corporation. All rights reserved.。

深度学习名词解释题

深度学习名词解释题

深度学习名词解释题引言深度研究是一种基于人工神经网络的机器研究方法,近年来在人工智能领域取得了重大突破。

在深度研究中,有许多重要的名词和概念需要了解和掌握。

本文将解释并介绍一些关键的深度研究名词,帮助读者更好地理解和应用深度研究技术。

名词解释1. 人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)人工神经网络是一种模拟人脑神经元之间连接的计算模型。

它由多个神经元层组成,每个神经元层包含多个节点,每个节点表示一个神经元。

节点之间以权重相连,通过输入数据的传递和计算,最终得到输出结果。

人工神经网络是深度研究的核心结构,可以通过训练和优化,实现从输入到输出的自动化任务。

2. 前馈神经网络(Feedforward Neural Network)前馈神经网络是一种最基础的神经网络结构,信息只能从输入层经过各隐藏层传递到输出层,信息流只有一方向,没有反馈连接。

前馈神经网络广泛用于分类、回归、模式识别等任务。

它的特点是结构简单、计算高效,但对于一些复杂的问题可能存在局限性。

3. 卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)卷积神经网络是一种特殊的前馈神经网络,其中的神经元层之间采用了卷积操作。

CNN主要应用于图像处理和计算机视觉任务,通过卷积层、池化层和全连接层的组合,能够有效地提取图像的特征,并进行分类、识别等任务。

相比于其他神经网络结构,CNN在处理图像数据上具有更好的表现和效果。

4. 递归神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)递归神经网络是一种具有反馈连接的神经网络结构,主要用于处理序列数据,如语音识别、自然语言处理等任务。

与前馈神经网络不同,RNN的隐藏层之间存在循环连接,使得信息能够在网络中传递和记忆。

这种循环结构使得RNN在处理时序数据时具有优势,并广泛应用于语音、文本等领域。

5. 生成对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)生成对抗网络由一个生成器和一个判别器组成,通过交互训练来产生逼真的数据样本。

变分递归神经网络

变分递归神经网络

变分递归神经网络神经网络(neural network)是一种模拟人脑神经元网络的数学模型,在机器学习领域被广泛应用。

随着深度学习的兴起,神经网络的规模和复杂度也在不断增加,但是传统的神经网络在处理复杂任务和大规模数据时存在一些问题,如过拟合和梯度消失。

为了克服这些问题,学者们提出了变分递归神经网络(variational recursive neural network)这一新颖的网络架构。

变分递归神经网络结合了变分自编码器和递归神经网络的优点。

在传统的递归神经网络中,网络通过递归地应用相同的权重矩阵将子节点信息合并为父节点的表示,从而构建树形结构的神经网络。

而变分自编码器是一种用于生成模型和降维的神经网络模型。

通过结合这两种网络结构,变分递归神经网络可以同时处理语义表示和生成模型的任务。

变分递归神经网络的核心思想是利用变分推断实现推断和生成过程。

该网络通过逐层递归地生成子节点的变分参数,从而计算父节点的变分参数。

这种逐层生成的方式保证了推断过程的准确性和稳定性。

在生成过程中,网络通过自上而下的生成方式,逐层生成每个节点的内容,从而在保持一致性的同时实现了自动的语义表示。

变分递归神经网络的训练过程包括两个阶段:推断阶段和生成阶段。

在推断阶段,网络通过最大化观测数据对应的后验概率来估计每个节点的变分参数。

在生成阶段,网络以生成的方式从根节点开始逐层生成每个节点的内容,从而得到完整的树形结构表示。

通过这两个阶段的交替迭代,网络逐渐提高了对语义表示和生成模型的准确性和效率。

变分递归神经网络在文本生成、图像生成和语义表示等任务中表现出了良好的性能。

通过逐层生成的方式,网络能够逐渐提取数据的重要特征并生成具有一致性的输出。

这使得变分递归神经网络在语义表示和生成模型的应用中具有较大的优势。

总结起来,变分递归神经网络是一种创新的网络结构,通过结合变分自编码器和递归神经网络的优点,实现了对语义表示和生成模型的高效处理。

人工神经网络发展综述

人工神经网络发展综述

人工神经网络发展综述人工神经网络发展综述1 绪论人工神经网络(Artificial Neural Network, ANN)是由大量处理单元互联组成的非线性、自适应信息处理系统。

它是在现代神经科学研究成果的基础上提出的,试图通过模拟大脑神经网络处理、记忆信息的方式进行信息处理。

ANN 通过模仿人类大脑的结构和功能,并借鉴生物神经科学的研究成果,实现对信息的处理,是一种新兴的交叉学科,不但推动了智能化计算的应用和发展,同时也为信息科学和神经生物学的研究方法带来革命性的变化,现已成功应用于脑科学,认知科学,模式识别,智能控制,计算机科学等多个领域。

在实际应用中,人工神经网络的选取通常包括适当的神经网络模型,合理的网络结构及快速有效的网络参数训练算法。

而针对某一特定网络模型,ANN的研究主要集中在结构的调整和训练算法的改进两个方面。

所谓神经网络训练,也就是网络参数的学习和调整,是一个反复调节节点之间权值和阈值的过程,其学习可以分成三类,即有监督学习,无监督学习和强化学习,本文基于有监督和无监督学习进行分类,分别分析了前馈神经网络的特点及研究现状、递归神经网络的特点及研究现状。

2 前馈神经网络2.1 前馈神经网络的特点前馈神经网络的主要种类包括:感知器,线性神经网络,BP 网络,径向基网络(RBF)等。

其训练算法主要采用梯度下降法,包括:误差反向传播算法,改进的BP算法,Levenberg -Marquardt 法(LM)等。

前馈神经网络具有学习简单,收敛较快等优点,因此在实际应用中,一般选取三层或以上的网络结构,神经网络的任意逼近定理指出,训练合适的多层前馈神经网络能够以任意精度逼近任意连续函数。

当网络结构已知的情况下,训练前馈神经网络的本质就是确定最优权值和阈值的方法,前馈神经网络的训练方式一般采用网络理想输出和实际输出的误差作为权值调整信号,解空间一般是多峰函数,由于训练过程中很容易陷入局部极小,因此网络的训练目标就是求解一组最优的权值,使误差达到最小。

神经网络(NeuralNetwork)

神经网络(NeuralNetwork)

神经⽹络(NeuralNetwork)⼀、激活函数激活函数也称为响应函数,⽤于处理神经元的输出,理想的激活函数如阶跃函数,Sigmoid函数也常常作为激活函数使⽤。

在阶跃函数中,1表⽰神经元处于兴奋状态,0表⽰神经元处于抑制状态。

⼆、感知机感知机是两层神经元组成的神经⽹络,感知机的权重调整⽅式如下所⽰:按照正常思路w i+△w i是正常y的取值,w i是y'的取值,所以两者做差,增减性应当同(y-y')x i⼀致。

参数η是⼀个取值区间在(0,1)的任意数,称为学习率。

如果预测正确,感知机不发⽣变化,否则会根据错误的程度进⾏调整。

不妨这样假设⼀下,预测值不准确,说明Δw有偏差,⽆理x正负与否,w的变化应当和(y-y')x i⼀致,分情况讨论⼀下即可,x为负数,当预测值增加的时候,权值应当也增加,⽤来降低预测值,当预测值减少的时候,权值应当也减少,⽤来提⾼预测值;x为正数,当预测值增加的时候,权值应当减少,⽤来降低预测值,反之亦然。

(y-y')是出现的误差,负数对应下调,正数对应上调,乘上基数就是调整情况,因为基数的正负不影响调整情况,毕竟负数上调需要减少w的值。

感知机只有输出层神经元进⾏激活函数处理,即只拥有⼀层功能的神经元,其学习能⼒可以说是⾮常有限了。

如果对于两参数据,他们是线性可分的,那么感知机的学习过程会逐步收敛,但是对于线性不可分的问题,学习过程将会产⽣震荡,不断地左右进⾏摇摆,⽽⽆法恒定在⼀个可靠地线性准则中。

三、多层⽹络使⽤多层感知机就能够解决线性不可分的问题,输出层和输⼊层之间的成为隐层/隐含层,它和输出层⼀样都是拥有激活函数的功能神经元。

神经元之间不存在同层连接,也不存在跨层连接,这种神经⽹络结构称为多层前馈神经⽹络。

换⾔之,神经⽹络的训练重点就是链接权值和阈值当中。

四、误差逆传播算法误差逆传播算法换⾔之BP(BackPropagation)算法,BP算法不仅可以⽤于多层前馈神经⽹络,还可以⽤于其他⽅⾯,但是单单提起BP算法,训练的⾃然是多层前馈神经⽹络。

《2024年深度学习相关研究综述》范文

《2024年深度学习相关研究综述》范文

《深度学习相关研究综述》篇一一、引言深度学习作为机器学习的一个分支,近年来在人工智能领域中获得了显著的突破与成功。

随着数据量的不断增加以及计算能力的提高,深度学习已经逐渐成为了众多领域研究的热点。

本文将对深度学习的基本原理、研究进展以及当前主要研究方向进行综述,旨在为读者提供一个清晰、全面的认识。

二、深度学习的基本原理深度学习是指一类基于神经网络的机器学习方法,通过构建深度神经网络,实现复杂的非线性映射,使机器能够在图像识别、语音识别、自然语言处理等任务中取得卓越的表现。

深度学习的基本原理包括神经网络的构建、前向传播和反向传播等过程。

三、深度学习的研究进展自深度学习概念提出以来,其在计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域取得了显著的成果。

特别是随着深度神经网络的不断发展,其在各类大型比赛中的表现越来越出色。

如:在ImageNet大规模图像识别挑战赛中,基于深度学习的算法取得了历史性的突破;在语音识别领域,深度学习技术已经可以实现在不同噪音环境下的高质量语音识别;在自然语言处理领域,基于深度学习的算法实现了自然语言生成和翻译等方面的技术革新。

四、深度学习的研究方向目前,深度学习领域的研究主要集中在以下几个方面:1. 卷积神经网络:针对图像和视频处理领域,卷积神经网络已经成为了一种有效的深度学习方法。

研究者们通过不断改进网络结构、优化参数等手段,提高了其在各类任务中的性能。

2. 循环神经网络:针对自然语言处理等领域,循环神经网络的应用逐渐得到关注。

通过利用序列数据之间的依赖关系,循环神经网络在文本生成、语音识别等方面取得了显著的成果。

3. 生成式对抗网络:生成式对抗网络是一种无监督学习方法,通过生成器和判别器之间的竞争与协作,实现数据的高质量生成和增强。

在图像生成、视频生成等领域具有广泛的应用前景。

4. 迁移学习与小样本学习:随着深度学习应用场景的扩大,如何在有限的数据下进行有效的学习和预测成为了一个重要的研究方向。

人工智能原理_北京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

人工智能原理_北京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

人工智能原理_北京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.Turing Test is designed to provide what kind of satisfactory operationaldefinition?图灵测试旨在给予哪一种令人满意的操作定义?答案:machine intelligence 机器智能2.Thinking the differences between agent functions and agent programs, selectcorrect statements from following ones.考虑智能体函数与智能体程序的差异,从下列陈述中选择正确的答案。

答案:An agent program implements an agent function.一个智能体程序实现一个智能体函数。

3.There are two main kinds of formulation for 8-queens problem. Which of thefollowing one is the formulation that starts with all 8 queens on the boardand moves them around?有两种8皇后问题的形式化方式。

“初始时8个皇后都放在棋盘上,然后再进行移动”属于哪一种形式化方式?答案:Complete-state formulation 全态形式化4.What kind of knowledge will be used to describe how a problem is solved?哪种知识可用于描述如何求解问题?答案:Procedural knowledge 过程性知识5.Which of the following is used to discover general facts from trainingexamples?下列中哪个用于训练样本中发现一般的事实?答案:Inductive learning 归纳学习6.Which statement best describes the task of “classification” in machinelearning?哪一个是机器学习中“分类”任务的正确描述?答案:To assign a category to each item. 为每个项目分配一个类别。

人工智能神经网络

人工智能神经网络

人工智能神经网络人工智能神经网络(Artificial Neural Networks,ANN)是一种模拟人脑神经网络的计算模型。

它由一些简单的单元(神经元)组成,每个神经元都接收一些输入,并生成相关的输出。

神经元之间通过一些连接(权重)相互作用,以完成某些任务。

神经元神经元是神经网络中的基本单元,每个神经元都有多个输入和一个输出。

输入传递到神经元中,通过一些计算生成输出。

在人工神经网络中,神经元的模型是将所有输入加权求和,将权重乘以输入值并加上偏差值(bias),然后将结果带入激活函数中。

激活函数决定神经元的输出。

不同类型的神经元使用不同的激活函数,如Sigmond函数、ReLU函数等。

每个神经元的输出可以是其他神经元的输入,这些连接和权重形成了一个图,即神经网络。

神经网络神经网络是一种由多个神经元组成的计算模型。

它以输入作为网络的初始状态,将信息传递到网络的每个神经元中,并通过训练来调整连接和权重值,以产生期望的输出。

神经网络的目的是通过学习输入和输出之间的关系来预测新数据的输出。

神经网络的设计采用层次结构,它由不同数量、形式和顺序的神经元组成。

最简单的网络模型是单层感知器模型,它只有一个神经元层。

多层神经网络模型包括两种基本结构:前向传播神经网络和循环神经网络。

前向传播神经网络也称为一次性神经网络,通过将输入传递到一个或多个隐藏层,并生成输出。

循环神经网络采用时间序列的概念,它的输出不仅与当前的输入有关,还与以前的输入有关。

训练训练神经网络是调整其连接和权重值以达到期望输出的过程。

训练的目的是最小化训练误差,也称为损失函数。

训练误差是神经网络输出与期望输出之间的差异。

通过训练,可以将网络中的权重和偏置调整到最佳值,以最大程度地减小训练误差。

神经网络的训练过程通常有两种主要方法:1.前向传播: 在此方法中,神经网络的输入通过网络经过一种学习算法来逐步计算,调整每个神经元的权重和偏置,以尽可能地减小误差。

人工神经网络研究最新进展

人工神经网络研究最新进展

人工神经网络研究最新进展人工智能(Artificial Intelligence,AI)的发展已经取得了显著的突破,而人工神经网络作为AI的重要组成部分,正不断地迎来新的进展。

本文将介绍人工神经网络研究的最新进展,包括深度学习、迁移学习、增强学习以及注意力机制等方面。

深度学习是当前人工神经网络研究的热点之一。

深度学习模型以多层神经元组成的神经网络为基础,通过大量的训练数据进行反向传播算法的调整,实现对复杂模式的学习和识别。

最近的研究表明,深度学习算法在机器视觉、自然语言处理以及语音识别等领域取得了显著的成果。

例如,深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)在图像识别方面的性能已经超过人类水平。

此外,长短时记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)等新型网络结构也进一步提高了人工神经网络的学习和推理能力。

迁移学习是另一个备受关注的研究方向。

迁移学习旨在通过将在一个或多个任务上学习到的知识转移到其他相关的任务上,从而加速学习过程和提高模型性能。

最新的研究表明,迁移学习在解决数据稀缺问题、避免重复性训练和优化模型泛化能力方面具有重要意义。

例如,在自然语言处理领域,利用预训练的语言模型进行迁移学习能够显著提升命名实体识别、情感分析等任务的性能。

增强学习则是通过智能体与环境的交互,通过试错的方式来提高策略的性能。

最近的研究表明,增强学习在机器人控制、游戏玩法等领域具有巨大潜力。

例如,AlphaGo程序就是通过增强学习方法在围棋领域战胜了人类的顶级选手。

此外,深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的引入也进一步扩展了增强学习的应用范围。

最后,注意力机制是近年来在人工神经网络研究中兴起的新领域。

注意力机制模拟了人类在信息处理过程中对重要信息的选择和集中。

最新研究表明,注意力机制在图像生成、机器翻译等任务中能够显著提升模型的性能。

模拟ai英文面试题目及答案

模拟ai英文面试题目及答案

模拟ai英文面试题目及答案模拟AI英文面试题目及答案1. 题目: What is the difference between a neural network anda deep learning model?答案: A neural network is a set of algorithms modeled loosely after the human brain that are designed to recognize patterns. A deep learning model is a neural network with multiple layers, allowing it to learn more complex patterns and features from data.2. 题目: Explain the concept of 'overfitting' in machine learning.答案: Overfitting occurs when a machine learning model learns the training data too well, including its noise and outliers, resulting in poor generalization to new, unseen data.3. 题目: What is the role of a 'bias' in an AI model?答案: Bias in an AI model refers to the systematic errors introduced by the model during the learning process. It can be due to the choice of model, the training data, or the algorithm's assumptions, and it can lead to unfair or inaccurate predictions.4. 题目: Describe the importance of data preprocessing in AI.答案: Data preprocessing is crucial in AI as it involves cleaning, transforming, and reducing the data to a suitableformat for the model to learn effectively. Proper preprocessing can significantly improve the performance of AI models by ensuring that the input data is relevant, accurate, and free from noise.5. 题目: How does reinforcement learning differ from supervised learning?答案: Reinforcement learning is a type of machine learning where an agent learns to make decisions by performing actions in an environment to maximize a reward signal. It differs from supervised learning, where the model learns from labeled data to predict outcomes based on input features.6. 题目: What is the purpose of a 'convolutional neural network' (CNN)?答案: A convolutional neural network (CNN) is a type of deep learning model that is particularly effective for processing data with a grid-like topology, such as images. CNNs use convolutional layers to automatically and adaptively learn spatial hierarchies of features from input images.7. 题目: Explain the concept of 'feature extraction' in AI.答案: Feature extraction in AI is the process of identifying and extracting relevant pieces of information from the raw data. It is a crucial step in many machine learning algorithms, as it helps to reduce the dimensionality of the data and to focus on the most informative aspects that can be used to make predictions or classifications.8. 题目: What is the significance of 'gradient descent' in training AI models?答案: Gradient descent is an optimization algorithm used to minimize a function by iteratively moving in the direction of steepest descent as defined by the negative of the gradient. In the context of AI, it is used to minimize the loss function of a model, thus refining the model's parameters to improve its accuracy.9. 题目: How does 'transfer learning' work in AI?答案: Transfer learning is a technique where a pre-trained model is used as the starting point for learning a new task. It leverages the knowledge gained from one problem to improve performance on a different but related problem, reducing the need for large amounts of labeled data and computational resources.10. 题目: What is the role of 'regularization' in preventing overfitting?答案: Regularization is a technique used to prevent overfitting by adding a penalty term to the loss function, which discourages overly complex models. It helps to control the model's capacity, forcing it to generalize better to new data by not fitting too closely to the training data.。

模糊神经网络简介

模糊神经网络简介

模糊神经网络简介
模糊神经网络(Fuzzy Neural Network)是一种集结模糊数学和神经网络学习规则的人工神经网络。

它能够学习和识别模糊的、不确定的和模糊的数据集,这样就可以应对实际问题中模糊的、不精确的和模糊的数据。

介绍
模糊神经网络的基本元素是神经元,它们连接组成了一个网络。

每个神经元都有一个输入和一个输出,输入可以是模糊或者非模糊的。

神经元的输出可以是逻辑值或者模糊值。

模糊值是由神经元的激活函数决定的。

激活函数通常是Sigmoid 函数、ReLU函数或者其他类型的函数。

与传统神经网络不同的是,模糊神经网络的权重和阈值可以是模糊的。

模糊神经网络的学习方法可以分为监督学习和非监督学习。

监督学习指的是在给定输入和输出对的情况下,计算权重和阈值。

常用的算法有误差反向传播算法和梯度下降算法。

非监督学习指的是在没有输入和输出对的情况下,根据相似性和差异性自动聚类。

模糊神经网络广泛应用于模糊控制,模糊模式识别,时间序列预测和多目标最优化等领域。

它在工业、农业、医疗和金融等领域中也有着广泛的应用。

例如,模糊神经网络可以应用于电力系统稳定性分析、车辆指挥控制、医疗诊断和金融分析等。

结论
总之,模糊神经网络是一种重要的人工神经网络,它具
有模糊性、可学习性和鲁棒性等特点。

它已经广泛应用于各种领域。

在未来,随着人工智能的发展,模糊神经网络也将发挥越来越重要的作用。

neural networks and deep learning题解

neural networks and deep learning题解

neural networks and deep learning题解(原创版)目录1.神经网络与深度学习的关系2.神经网络的基本原理3.深度学习的发展与应用4.我国在神经网络与深度学习领域的发展正文神经网络与深度学习是当下人工智能领域的热门话题。

随着科技的发展,人工智能已经从概念逐渐变为现实,而神经网络与深度学习正是这一过程中的关键技术。

那么,神经网络和深度学习之间究竟有何关系?它们是如何工作的?又在我国的发展中扮演了怎样的角色呢?首先,我们要明确神经网络和深度学习的关系。

简单来说,深度学习是神经网络的一种拓展和发展。

神经网络是深度学习中最基本的单元,而深度学习则是利用多层神经网络进行学习和预测的一种技术。

因此,神经网络是深度学习的基础,深度学习是神经网络的延伸。

接下来,我们来了解神经网络的基本原理。

神经网络由多个神经元组成,每个神经元接收一组输入信号,根据一定的权重计算出输出信号,并将输出信号传递给其他神经元。

这个过程类似于人脑神经元的工作方式,通过不断调整权重和连接,神经网络可以在训练过程中自动学习并提取数据中的有用信息。

在神经网络的基础上,深度学习技术得到了快速发展。

深度学习不仅在图像识别、语音识别等领域取得了显著的成果,还在自然语言处理、推荐系统等方面发挥了巨大作用。

随着深度学习技术的不断完善,人工智能正逐渐渗透到人们的日常生活中。

在我国,神经网络与深度学习领域的发展也取得了举世瞩目的成就。

政府高度重视人工智能发展,出台了一系列政策支持和鼓励。

同时,企业和科研机构也在这一领域不断加大投入。

目前,我国在神经网络和深度学习方面的研究已达到国际领先水平,为我国人工智能产业的快速发展奠定了基础。

总之,神经网络和深度学习是人工智能领域的重要技术,它们之间的关系密切。

在深度学习的发展过程中,神经网络起到了关键作用。

我国在神经网络与深度学习领域的发展也取得了显著成果,为我国人工智能产业的繁荣做出了贡献。

intriguing properties of neural networks 精读

intriguing properties of neural networks 精读

intriguing properties of neural networks 精读Intriguing Properties of Neural NetworksIntroduction:Neural networks are a type of machine learning model inspired by the human brain's functioning. They are composed of interconnected nodes known as neurons that work together to process and analyze complex data. Neural networks have gained immense popularity due to their ability to learn, adapt, and make accurate predictions. In this article, we will delve into some of the intriguing properties of neural networks and explore how they contribute to their success in various fields.1. Non-linearity:One of the key properties of neural networks is their ability to model nonlinear relationships in data. Traditional linear models assume a linear relationship between input variables and the output. However, neural networks introduce non-linear activation functions that allow them to capture complex patterns and correlations. This property enables neural networks to excel in tasks such as image recognition, natural language processing, and voice recognition.2. Parallel Processing:Neural networks possess the remarkable ability to perform parallel processing. Unlike traditional algorithms that follow a sequential execution path, neural networks operate by simultaneously processing multiple inputs in parallel. This parallel architecture allows for faster and efficientcomputations, making neural networks suitable for handling large-scale datasets and real-time applications.3. Distributed Representation:Neural networks utilize distributed representation to process and store information. In traditional computing systems, data is stored in a centralized manner. However, neural networks distribute information across interconnected neurons, enabling efficient storage, retrieval, and association of knowledge. This distributed representation enhances their ability to learn complex patterns and generalize from limited training examples.4. Adaptability:Neural networks exhibit a high degree of adaptability, enabling them to adjust their internal parameters and optimize their performance based on changing input. Through a process called backpropagation, neural networks continuously learn from the errors they make during training. This iterative learning process allows them to adapt to new data and improve their accuracy over time. The adaptability of neural networks makes them robust to noise, varying input patterns, and changing environments.5. Feature Extraction:Neural networks are adept at automatically extracting relevant features from raw data. In traditional machine learning approaches, feature engineering is often a time-consuming and manual process. However, neural networks can learn to identify important features directly from the input data. This property eliminates the need for human intervention and enables neuralnetworks to handle complex, high-dimensional data without prior knowledge or domain expertise.6. Capacity for Representation:Neural networks possess an impressive capacity for representation, making them capable of modeling intricate relationships in data. Deep neural networks, in particular, with multiple layers, can learn hierarchies of features, capturing both low-level and high-level representations. This property allows neural networks to excel in tasks such as image recognition, where they can learn to detect complex shapes, textures, and objects.Conclusion:The intriguing properties of neural networks, such as non-linearity, parallel processing, distributed representation, adaptability, feature extraction, and capacity for representation, contribute to their exceptional performance in various domains. These properties enable neural networks to tackle complex problems, make accurate predictions, and learn from diverse datasets. As researchers continue to explore and enhance the capabilities of neural networks, we can expect these models to revolutionize fields such as healthcare, finance, and autonomous systems.。

人工神经网络

人工神经网络
最近十多年来,人工神经网络的研究工作不断深入,已经取得了很大的进展,其在模式识别、智能机器人、 自动控制、预测估计、生物、医学、经济等领域已成功地解决了许多现代计算机难以解决的实际问题,表现出了 良好的智能特性。
神经元
如图所示 a1~an为输入向量的各个分量 w1~wn为神经元各个突触的权值 b为偏置 f为传递函数,通常为非线性函数。以下默认为hardlim() t为神经元输出 数学表示 t=f(WA'+b) W为权向量 A为输入向量,A'为A向量的转置 b为偏置 f为传递函数
分类
根据学习环境不同,神经网络的学习方式可分为监督学习和非监督学习。在监督学习中,将训练样本的数据 加到网络输入端,同时将相应的期望输出与网络输出相比较,得到误差信号,以此控制权值连接强度的调整,经 多次训练后收敛到一个确定的权值。当样本情况发生变化时,经学习可以修改权值以适应新的环境。使用监督学 习的神经网络模型有反传网络、感知器等。非监督学习时,事先不给定标准样本,直接将网络置于环境之中,学 习阶段与工作阶段成为一体。此时,学习规律的变化服从连接权值的演变方程。非监督学习最简单的例子是Hebb 学习规则。竞争学习规则是一个更复杂的非监督学习的例子,它是根据已建立的聚类进行权值调整。自组织映射、 适应谐振理论网络等都是与竞争学习有关的典型模型。
神经网络在很多领域已得到了很好的应用,但其需要研究的方面还很多。其中,具有分布存储、并行处理、 自学习、自组织以及非线性映射等优点的神经网络与其他技术的结合以及由此而来的混合方法和混合系统,已经 成为一大研究热点。由于其他方法也有它们各自的优点,所以将神经网络与其他方法相结合,取长补短,继而可 以获得更好的应用效果。目前这方面工作有神经网络与模糊逻辑、专家系统、遗传算法、小波分析、混沌、粗集 理论、分形理论、证据理论和灰色系统等的融合。

人工神经网络的原理和应用

人工神经网络的原理和应用

人工神经网络的原理和应用人工神经网络(Artificial Neural Network,简称ANN),是一种模拟人脑神经元之间信息传递和处理方式的数学模型。

它由输入层、隐藏层和输出层组成,每一层都包含多个神经元节点。

通过训练和调整神经元之间的连接权重,人工神经网络可以学习和识别输入数据之间的模式和关联,从而实现分类、预测、识别等任务。

人工神经网络的原理是模拟了人脑神经元的工作方式。

每个神经元接收来自其他神经元的输入信号,并根据权重进行加权求和,然后通过一个激活函数进行非线性变换,最终产生输出。

神经网络的训练过程是通过调整连接权重,使网络输出与实际值的误差最小化。

人工神经网络有很多种类,其中最常见的是前馈神经网络(Feedforward Neural Network,简称FNN)。

前馈神经网络的信息流仅向前传播,没有反馈环路。

输入层接收外部输入,隐藏层负责特征提取和组合,输出层产生最终结果。

除了前馈神经网络,还有循环神经网络(Recurrent Neural Network,简称RNN)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)等。

在计算机视觉领域,人工神经网络可以用于图像分类、目标检测、人脸识别等任务。

例如,通过对大量图像进行训练,可以让神经网络学习到图像中的特征和模式,并实现自动识别图像中的物体或人脸。

在自然语言处理领域,人工神经网络可以用于语言模型、机器翻译、文本分类等任务。

例如,在机器翻译任务中,可以通过训练神经网络从源语言到目标语言的映射关系,实现自动翻译。

在金融领域,人工神经网络可以用于股票预测、风险评估等任务。

例如,通过对历史股票数据进行训练,可以让神经网络学习到股票价格之间的关联关系,并实现对未来股票价格的预测。

除了以上应用领域,人工神经网络还广泛应用于医疗诊断、语音识别、推荐系统等领域。

它在大数据时代具有较好的表达能力和适应能力,可以处理大量复杂的数据,并提取其中的规律和模式。

intriguing properties of neural networks 精读

intriguing properties of neural networks 精读

intriguing properties of neural networks 精读神经网络具有许多令人着迷的特性。

以下是其中一些:1. 非线性映射能力:神经网络可以通过组合多个非线性函数来实现复杂的非线性映射。

这使得神经网络在解决非线性问题方面具有很大的优势。

2. 自适应性:神经网络可以根据输入数据的变化自动调整权重和偏差,以适应不同的问题和环境。

这种自适应性使得神经网络能够适应各种复杂的数据分布。

3. 并行处理能力:神经网络中的神经元可以同时计算,因此神经网络可以实现高效的并行计算。

这使得神经网络在处理大规模数据或需要实时响应的任务时非常有优势。

4. 学习能力:神经网络可以通过训练样本来学习输入和输出之间的关系,从而实现自动化的模式识别和预测。

神经网络的学习能力使得它可以从大量的数据中提取有用的信息,并进行智能的决策和预测。

5. 容错性:神经网络具有一定程度的容错性,即当某些神经元或连接失效时,它仍然可以保持良好的性能。

这使得神经网络具有一定的鲁棒性和健壮性,能够应对一些噪声或损坏的输入。

6. 可解释性:虽然神经网络通常被认为是黑箱模型,很难解释其内部的工作原理,但通过一些可视化方法和解释性技术,我们可以对神经网络的决策过程进行一定程度的解释和理
解。

以上是神经网络一些令人着迷的特性,它们使得神经网络成为机器学习和人工智能领域中重要的工具和方法之一。

端到端的深度神经网络在计算机视觉中的应用

端到端的深度神经网络在计算机视觉中的应用

端到端的深度神经网络在计算机视觉中的应用随着深度学习技术的不断发展,深度神经网络已经成为计算机视觉领域中最为流行的方法之一。

而端到端的深度神经网络则是在这一领域中的重要分支之一。

端到端的深度神经网络可以学习从输入到输出之间的所有映射,极大地简化了计算机视觉应用的流程。

在本文中,我们将讨论端到端的深度神经网络在计算机视觉中的应用。

一、目标检测目标检测是计算机视觉领域中的一个关键问题。

它的任务是在一张图片中找到并标记出目标物体的位置。

在传统方法中,一般需要先进行图像分割,然后再进行目标检测。

这种方式需要多次处理和计算,效率通常不高。

端到端的深度神经网络则可以大大提高目标检测的效率。

例如,在2016年的ImageNet比赛中,来自微软研究院的一支名为YOLO的端到端目标检测网络,就取得了良好的效果。

而且,该网络非常轻量级,可以在实时操作系统上运行。

二、图像分类图像分类是计算机视觉领域中的一个经典问题,它的任务是将一张图片分为不同的类别。

在传统方法中,一般需要手动选择特征并训练分类器。

这种方式耗时耗力,且很容易受到特征选择的影响。

而端到端的深度神经网络则可以自动提取图像的特征,并训练分类器。

在2010年的ImageNet比赛中,来自多伦多大学的一支名为AlexNet的端到端图像分类网络,就取得了突破性的成果。

该网络在图像分类任务中的准确率达到了87%,并在图像分类领域引起了广泛的关注。

三、图像分割图像分割是计算机视觉领域中的另一个重要问题。

它的任务是将一张图片分成多个部分,每个部分都对应于一种不同的物体。

在传统方法中,一般需要选择特定的图像特征并训练分类器,然后才能分割出图片。

端到端的深度神经网络则可以自动学习图像特征,并在一次前向传播中实现图像分割。

例如,在分割城市道路的研究中,来自康奈尔大学的一位教授提出了一个名为FCN的端到端图像分割网络。

该网络能够对一张图片进行像素级的分割,并取得了显著的效果。

常见深度学习算法总结

常见深度学习算法总结

常见深度学习算法总结深度学习是人工智能领域的重要分支,已成为处理自然语言处理、图像识别、语音识别、建模和控制等领域的重要工具。

本文主要介绍常见的深度学习算法,包括人工神经网络、卷积神经网络、循环神经网络、自编码器和深度强化学习。

1. 人工神经网络(Artificial Neural Networks)人工神经网络(ANN)是一种模仿自然神经网络结构和功能的计算模型,并通过学习调整神经元之间的连接权重实现输入输出关系的学习。

ANN 可以处理非线性问题且精度高,已经广泛应用于模式识别、数据挖掘等领域。

人工神经网络包括以下部分:输入层:接受外部输入数据的层。

隐藏层:介于输入层和输出层之间的层。

输出层:最终输出结果的层。

连接权重:神经元之间的连接强度。

激活函数:将输入转化为输出的函数。

反向传播算法(Back-propagation)是 ANN 最常用的训练方法之一,其基本思想是通过一定的误差计算方法来调整连接权重,使得网络可以逐步适应数据,得到更准确的输出结果。

2. 卷积神经网络(Convolutional Neural Networks)卷积神经网络(CNN)是一种专业设计用于处理图像、视频和音频等多维数据的深度学习算法。

CNN 采用卷积运算来捕捉输入数据的空间局部相关性,并通过池化(Pooling)操作进行下采样以减少参数数量和计算量。

CNN 由以下几个部分组成:卷积层:进行特征提取和卷积操作的层。

激活函数:将卷积操作结果映射到非线性空间的函数。

池化层:通过下采样提取图像的重要特征。

全连接层:将卷积层和池化层的输出进行分类或回归。

CNN 的训练通常包括两个阶段:前向传播和反向传播。

前向传播通过卷积层和池化层来提取特征,最终在全连接层中进行分类或回归。

反向传播则用于更新神经网络的参数,以提高网络的预测准确性。

3. 循环神经网络(Recurrent Neural Networks)循环神经网络(RNN)是一种专门处理序列数据(如自然语言文本、时间序列数据等)的深度学习算法。

人工神经网络的算法

人工神经网络的算法

人工神经网络的算法
人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)是一种仿照生物神经网络原理构建的计算模型, 是指模仿人脑神经元结构,建立一种模糊推理的模型。

它由大量的神经元及其之间的连接构成,模仿人的大脑、神经系统的思维方式,可以处理模糊、多变、复杂的信息。

人工神经网络的基本结构包括神经元、联络和权重三要素。

神经元的工作原理:每个神经元都有很多杆,它们从其它神经元获取输入信号,并加权聚合,然后将聚合后的信号输出给其它神经元。

联络用于连接不同的神经元,而权重则用于每一个联络信号的加权。

人工神经网络的学习阶段是该网络内部的参数按照一定的机制(如误差反向传播算法)进行调整更新,使其输出的结果是一道题给出的解,使其在一定的范围内尽可能贴近正确答案的过程。

学习主要通过调整连接权重来完成,即为神经元连接权重设置有效值,从而使输出介于正确答案之间,从而达到最佳解的目的。

学习的结果可以决定网络的计算结果,也可以决定网络的性能,这就是学习算法的目的。

通常,学习算法的目标是最小化网络的总体损失,通过更新权重和偏置来增加网络的性能。

此外,人工神经网络还可以实现训练和参数压缩。

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y (t ) = B(t ) x(t ) (2) ˆ becomes an estimate y (t ) = s(t ) of the original independent source signals s(t ) . In neural implementations, y (t ) is the output vector of the network, and the full separating matrix B(t ) is the total weight matrix between the input and the output layers. The estimate ˆ si (t ) of the i-th source signal may appear in any component y j (t ) of y (t ) . The ICA model can be resolved up to the product of a permutation and a diagonal matrix, because without prior information on the amplitude of the source signals nor on the matrix A, the scale of each source signal is unobservable. The permutation indeterminacy stems from the immateriality of labeling the source signals. Since ICA deals with higher-order statistics it is justified to normalize in some sense the first- and second-order moments. The effect is that the separating matrix is divided in two parts dealing with dependencies in the first two moments, e.g.
orthogonal separating matrix W (t ) in the whitened space (Fig. 1). If we assume with decorrelated components. The subsequent linear transform W (t ) seeks the solution by an adequate rotation in the space of component densities and yields y (t ) = W(t ) v(t ) , which is the relationship between the whitening and the output layer of the network (Fig. 2). The total separation matrix between the input and the output layer becomes B(t ) = W(t ) V (t ) . zero-mean observed data (t ) , then by whitening we get a vector v(t ) = V (t ) x(t )
NEURAL NETWORK IMPLEMENTATIONS OF INDEPENDENT COMPONENT ANALYSIS
Radu Mutihac, Marc M. Van Hulle K. U. Leuven, Labo voor Neuro- en Psychofysiologie, Campus Ghastuisberg, Herestraat 49, B-3000 Leuven, Belgium ABSTRACT The performance of six neuromorphic adaptive structurally different algorithms was analyzed in blind separation of independent artificially generated signals using the stationary linear independent component analysis (ICA) model. The estimated independent components were ranked and compared among different ICA approaches. All algorithms were run with different contrast functions, which were optimally selected on the basis of maximizing the sum of individual negentropies of the network outputs. Both subgaussian and supergaussian one-dimensional time series were employed throughout the numerical simulations. INTRODUCTION In many areas like data analysis, signal processing, and neural networks, a common task is to find an adequate representation of multivariate data for subsequent processing and interpretation. Linear transforms are often invoked due to their computational and conceptual simplicity. ICA has emerged as an extension of a linear transform called Principal Component Analysis (PCA), which has been developed in context with Blind Source Separation (BSS) in Digital Signal Processing (DSP) and array processing [1]. In its full generality, ICA amounts to blind model identification with minimal suppositions. ICA MODEL Our stationary linear ICA model considered hereafter (Fig. 1) assumes x(t ) , n(t ) ∈ ℜ N , and s(t ) ∈ ℜ M three random vectors with zero mean and finite covariance, with the components of s(t ) being statistically independent and at most one gaussian, whereas A is a rectangular constant full column rank N × M matrix with at least as many rows as columns ( N ≥ M ):
the whitening matrix V (t ) , and the dependencies in higher-order statistics, e.g. the
Figure 2: The architecture of a feedforward neural network performing BSS and providing
x(t ) = As(t ) + n(t ) =
∑ s (t ) a
i i =1
M
i
+ n(t )
(1)
where the columns a i , i = 1,2 ,...,M of the mixing matrix A are the basis vectors of ICA. The sample index t is assumed to take discrete values t = 1,2 ,...,T . Mixing is supposed to be instantaneous, so there is no time delay between the (latent) source variable si (t ) mixing into an observable variable x j (t ) . Within this of s(t ) . In BSS the task is to find the waveforms {si (t )} of the sources knowing noise term n(t ) . only the mixtures x j (t ) . The noise-free ICA model corresponds to the absence of framework, the ICA problem can be formulated as follows [2]: given T realizations of x(t ) , estimate both the matrix A and the corresponding realizations
ˆ . the basis vectors of ICA as columns of the estimated mixing matrix A
{ }
Figure 1: Mixing (A) and separating (B) source signals (s).
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