導(dǎo)讀提到“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)詞，多數(shù)人會(huì)聯(lián)想到人工智能，這個(gè)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里最火熱的技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門(mén)既深?yuàn)W又神秘，但也很牛掰，雖然部分人查了相關(guān)資料，可是仍然無(wú)....

提到“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)詞，多數(shù)人會(huì)聯(lián)想到人工智能，這個(gè)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里最火熱的技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門(mén)既深?yuàn)W又神秘，但也很牛掰，雖然部分人查了相關(guān)資料，可是仍然無(wú)法理解這門(mén)技術(shù)的原理和流程，所以，本文就產(chǎn)生了。筆者會(huì)以最通俗的說(shuō)法，用最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)給大家講述一下什么是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是什么

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提及“神經(jīng)”一詞，是因?yàn)檫@門(mén)技術(shù)的工作原理和數(shù)據(jù)處理方式，與人的神經(jīng)元對(duì)信號(hào)的處理機(jī)制比較相似，這里有點(diǎn)生物仿生學(xué)的味道。科學(xué)家一直在試圖了解大自然其中的奧妙，從自然中汲取最有價(jià)值的信息，尋找靈感，但卻忽略人的本身智慧。其實(shí)，人才是最需要了解自己的。

這里提到了“生物仿生學(xué)”，它是在初中課本上提到的一門(mén)技術(shù)，這門(mén)技術(shù)既古老又年輕，可以這樣理解：

通俗的講，人類(lèi)通過(guò)了解自然界生命或非生命體的結(jié)構(gòu)和功能工作原理，并經(jīng)過(guò)不斷的學(xué)習(xí)這些原理，來(lái)改進(jìn)人類(lèi)目前的技術(shù)，使生物學(xué)原理更加適用于人類(lèi)的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)和生活

舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，菲爾普斯在奧運(yùn)會(huì)時(shí)穿的鯊魚(yú)皮游泳衣。這種游泳衣結(jié)構(gòu)原理是仿鯊魚(yú)鱗片的構(gòu)造，鯊魚(yú)的鱗片具有鱗突結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)度方向長(zhǎng)有凹槽的鱗突，能夠改變水在其表面的流動(dòng)方向。并且，鱗突還可以阻止漩渦或者是湍流旋渦的形成。所以，這種泳衣可以使運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中，減少更多的阻力以增加游動(dòng)速度。不過(guò)，國(guó)際泳聯(lián)已經(jīng)明確禁止這類(lèi)產(chǎn)品參加比賽了，因?yàn)檫@也太bug了。

仿生學(xué)何其強(qiáng)大，人類(lèi)在研究人體結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，人類(lèi)通過(guò)神經(jīng)元的不斷學(xué)習(xí)，可以認(rèn)知各類(lèi)事物，控制情緒，完善自我。當(dāng)然，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是仿照神經(jīng)元的工作原理而創(chuàng)造出的一門(mén)技術(shù)。

人們?cè)谌粘Ｉ钪星榫w，嗅覺(jué)，觸覺(jué)等等，都是通過(guò)多個(gè)神經(jīng)元處理，而得到最終信號(hào)反饋。信號(hào)從左樹(shù)突進(jìn)入，經(jīng)過(guò)軸突傳到神經(jīng)末梢，然后在傳遞給其它神經(jīng)元。

單一的神經(jīng)元是無(wú)法判斷各類(lèi)情緒，溫度的，需要大量的神經(jīng)元共同配合才能識(shí)別。也就是說(shuō)，證明這個(gè)小明性別是男還是女，需要大量的神經(jīng)元認(rèn)同，并且通過(guò)神經(jīng)元不斷地學(xué)習(xí)，未來(lái)對(duì)男女的判斷是瞬時(shí)完成的。

所以說(shuō)，人的大腦才是最牛掰的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

神經(jīng)元為什么精確度那么高？

人類(lèi)自打嬰兒時(shí)，就學(xué)會(huì)了認(rèn)知這個(gè)世界，通過(guò)生活經(jīng)歷不斷了解事物，辨識(shí)誰(shuí)是萌貓，誰(shuí)是小狗。多年的訓(xùn)練后，這種辨別的準(zhǔn)確度可以達(dá)到100%。萌貓和小狗自身具備很多特點(diǎn)，人類(lèi)通過(guò)不斷的訓(xùn)練，記住了它們的特點(diǎn)，可以從視覺(jué)上進(jìn)行區(qū)分，可以通過(guò)叫聲區(qū)分，可以通過(guò)重量，體積，觸感，味道區(qū)分。這些特點(diǎn)，強(qiáng)化了人對(duì)貓狗的記憶和辨識(shí)度，并最終得出準(zhǔn)確的答案。所以，以后只要通過(guò)幾個(gè)特點(diǎn)，就可以推導(dǎo)出正確的結(jié)論。

機(jī)器如何仿照神經(jīng)元工作？

所以科學(xué)家不甘寂寞了，他們做個(gè)假設(shè)：如果機(jī)器也可以像神經(jīng)元一樣進(jìn)行工作，那豈不是可以創(chuàng)造一個(gè)不需要休息的機(jī)器大腦？事實(shí)證明，這個(gè)假設(shè)是成立的。

冷啟動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是個(gè)白癡，什么也不懂，IQ基本為0。這個(gè)時(shí)候，如果你想讓機(jī)器區(qū)分貓和狗，別妄想了！科學(xué)家仿照人類(lèi)學(xué)習(xí)認(rèn)知事物的流程來(lái)讓機(jī)器去逐漸區(qū)分什么是貓和狗，從2個(gè)動(dòng)物里，我們就告訴機(jī)器，哪個(gè)是貓，哪個(gè)是狗。這個(gè)過(guò)程就叫做，訓(xùn)練。

但是，當(dāng)你把一群動(dòng)物讓機(jī)器去作區(qū)分時(shí)，機(jī)器懵逼了。不要慌，你要繼續(xù)告訴機(jī)器，貓狗的其他特征，不斷學(xué)習(xí)，不斷驗(yàn)證。

機(jī)器如何識(shí)別特征？

對(duì)于機(jī)器來(lái)說(shuō)，只能聽(tīng)懂特定的字符。不好意思，他不懂漢語(yǔ)。如果僅僅告訴機(jī)器這是貓，這是狗，那是不夠的，需要把他們的所有特點(diǎn)轉(zhuǎn)化為機(jī)器的語(yǔ)言，特定的數(shù)字，也就是經(jīng)常說(shuō)到的，特征提取。然后，機(jī)器再去存儲(chǔ)學(xué)習(xí)這些數(shù)字，加強(qiáng)記憶。從機(jī)器的工作流程可以看出，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的核心就是：計(jì)算、連接、評(píng)估、糾錯(cuò)、無(wú)限訓(xùn)練。但，問(wèn)題又來(lái)了，當(dāng)特征輸入機(jī)器后，如何處理呢？

當(dāng)然，這離不開(kāi)數(shù)學(xué)。如果，把結(jié)論用數(shù)字1表示，把各個(gè)特征看成是x1，x2，x3…xn，這些特征通過(guò)某個(gè)權(quán)值（，所謂的激勵(lì)函數(shù)，這個(gè)權(quán)值可以是多個(gè)，暫且用a,b,c,d表示）的加成，成為了1，最終訓(xùn)練出結(jié)論。如果，有新的特征進(jìn)入，加入公式即可。

列個(gè)表達(dá)式（圖來(lái)源網(wǎng)絡(luò)），初始時(shí)，最簡(jiǎn)單的模型是這樣，x y=1

當(dāng)有多個(gè)特征時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)更為復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程，

道理很簡(jiǎn)單，通過(guò)輸入數(shù)據(jù)，調(diào)整激勵(lì)函數(shù)，訓(xùn)練數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

圖中（來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）圓圈代表神經(jīng)元，箭頭代表信號(hào)流轉(zhuǎn)方向

輸入層為特征，輸出層為結(jié)論，2者的神經(jīng)元是固定的，而隱藏層可以不斷調(diào)整。

計(jì)算流程重要的不是神經(jīng)元，而是數(shù)據(jù)流向，不同方向的數(shù)據(jù)會(huì)訓(xùn)練得到不同的權(quán)重，進(jìn)而輸出不同的結(jié)論。

當(dāng)然，最終正確的結(jié)論只有一個(gè)。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)然，本文僅是淺講神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理，讓大家更通俗易懂。其實(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還分為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還能細(xì)分為前饋神經(jīng)和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這些概念，你都不需要了解。作為產(chǎn)品經(jīng)理，關(guān)鍵點(diǎn)是在有預(yù)期目標(biāo)的情況下，如何找到數(shù)據(jù)源，用哪些關(guān)鍵數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)我們想要的結(jié)論。剩余的，就放心的交給研發(fā)哥哥吧！

作者：十月菌，微信號(hào)公眾號(hào)：shdwangluobo，京東產(chǎn)品經(jīng)理，負(fù)責(zé)過(guò)多款互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，主攻智慧營(yíng)銷(xiāo)，內(nèi)容電商和B2B產(chǎn)品，擅長(zhǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)分析，喜愛(ài)文字，熱愛(ài)折騰。

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