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第八节 神经网络与遗传算法

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-02-25  浏览次数:378
核心提示:神经网络泛指生物神经网络与人工神经网络这两个方面:生物神经网络:是指中枢神经系统(脑和脊髓)及周围错综复杂的神经系统。人

神经网络泛指生物神经网络与人工神经网络这两个方面:

生物神经网络:是指中枢神经系统(脑和脊髓)及周围错综复杂的神经系统。

人工神经网络:是指模拟人脑神经系统的结构和功能,运用大量的处理部件,由人工方式建立起来的网络系统。

(一)人工神经网络的特征:

1、人工神经网络是由大量的处理单元,经广泛互连而组成的人工网络,用来模拟脑神经系统的结构和功能,这些处理单元称作“人工神经元”。

2、人工神经网络中,各神经元不同的连接方式,构成了网络不同的连接模型。连接模型有前向网络,从输入层到输出层有反馈的网络、层内有互联的网络和网络内任意两个神经元,都可以互联的互联网络。

3、人工神经网络的主要特征:

(1)能较好地模拟人的形象思维;

(2)具有大规模并行协同处理能力;

(3)具有较强的学习能力;

(4)具有较强的容错能力和联想能力;

(5)是一个大规模自组织、自适应的非线性动力系统。

(二)遗传算法的概念与原理

1、遗传算法概念:由美国密执根大学霍勒德教授1975年提出,是一种受进化论思想启发而得出的一种全局优化搜索算法。由于遗传算法的本质是一种不依赖具体问题的直接搜索方法,因此,近年来在模式识别、神经网络、图像处理、机器学习、工业优化控制、自适应控制、生物科学、社会科学等领域都得到了广泛应用。并且有科学家认为,遗传算法将是未来十年对计算技术有重大影响的关键技术之一。

2、传算法元素:遗传算法的基本思想源于达尔文的进化论和门德尔的尔学说,在遗传算法中:

(1)串:以二进制数码表示的数字串,是个体的表示形式, 对应于遗传学中染色体。

(2)群体:个体的集合称为群体。群体的元素是个体,其表现形式为串。

群体大小:在群体中个体的数量称为群体的大小。

3)基因:基因中是串中的元素,基因用于表示个体的特征。 例如:有一个串S=1011,则其中的1,0,1,1,这四个元素分别称为“基因”。

3、遗传算法原理:遗传算法GA,把问题的“解”表示成“染色体”,也即是以二进制编码的“串”。并且在执行遗传算法之前,给出一群“染色体”(串),也即是假设的“解”。然后把这些假设置于问题 的“环境”中,并按适者生存的法则,从中选择出较适应环境的“染色体”进行复制,再通过交换、突变等遗传操作过程,产生理适应环境的新一代“染色体”群。这样,一代一代地进化,最后就会收敛到最适应环境的一个“染色体”上,它就是问题的“最优解”。

 

学习重点:1、人工神经网络的特征

      2、遗传算法的概念与原理

学习要求:学习结束,可通过手机或微信索取电子《试卷》,电子答卷考试通过后方可获得证书。

联系方式:手机18911526017(同微信)

      电话:400-6988862

 

 

 
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