Erläuterung von Multilayer Perceptron (MLP)

Einführung in das mehrschichtige Perzeptron (MLP)

Das mehrschichtige Perzeptron (MLP) ist ein künstliches neuronales Netz, das von Frank Rosenblatt in den 1950er Jahren entwickelt wurde. Es ist eine Art des überwachten Lernens, bei dem das Ziel darin besteht, eine Funktion zu lernen, die Eingabewerte auf Ausgabewerte abbildet. Das MLP besteht aus mehreren Schichten von Neuronen, von denen jede eine eigene Gewichtung und Vorspannung hat. Sie wird für komplexe Aufgaben wie Bilderkennung, Verarbeitung natürlicher Sprache und mehr verwendet.

Schichten eines MLP

Ein MLP besteht aus drei Hauptschichten: der Eingabeschicht, der versteckten Schicht und der Ausgabeschicht. Die Eingabeschicht empfängt Eingaben aus der Umgebung. Die verborgene Schicht besteht aus Neuronen, die die Eingabe verarbeiten, um die Ausgabe zu bestimmen. Die Ausgabeschicht liefert das Endergebnis.

Gewichte und Verzerrungen

Jedem Neuron in einer MLP sind ein Gewicht und eine Verzerrung zugeordnet. Die Gewichtung bestimmt die Stärke der Verbindung zwischen dem Neuron und seinen Eingaben. Die Vorspannung bestimmt den Grad der Aktivierung des Neurons.

Training eines MLP

Das Training eines MLP beinhaltet die Anpassung der Gewichte und Vorspannungen der Neuronen im Netz, um den Fehler zwischen der vorhergesagten und der tatsächlichen Ausgabe zu minimieren. Dies geschieht mit einem überwachten Lernalgorithmus wie Backpropagation.

Aktivierungsfunktionen

Ein MLP verwendet eine Aktivierungsfunktion, um die Ausgabe der Neuronen im Netz zu bestimmen. Übliche Aktivierungsfunktionen sind das Sigmoid, die gleichgerichtete lineare Einheit (ReLU) und der hyperbolische Tangens (tanh).

Vorteile von MLP

MLP hat mehrere Vorteile gegenüber anderen Arten von neuronalen Netzen. Es ist in der Lage, komplexe Funktionen zu erlernen, es ist weniger anfällig für Überanpassung und es ist rechnerisch effizient.

Nachteile von MLP

Trotz seiner Vorteile hat MLP auch einige Nachteile. Es benötigt eine große Menge an Daten, um genau zu lernen, es ist langsam zu trainieren, und es ist anfällig für das Problem des verschwindenden Gradienten.

Schlussfolgerung

Das mehrschichtige Perzeptron (MLP) ist eine Art künstliches neuronales Netz, das für das überwachte Lernen verwendet wird. Es besteht aus mehreren Schichten von Neuronen, denen jeweils ein Gewicht und eine Vorspannung zugeordnet sind. Beim Training eines MLP werden die Gewichte und Vorspannungen der Neuronen mithilfe eines überwachten Lernalgorithmus angepasst. MLP hat mehrere Vorteile, aber auch einige Nachteile.

FAQ
Ist MLP dasselbe wie ein neuronales Netz?

Nein, MLP ist nicht dasselbe wie ein neuronales Netz. Neuronales Netz ist ein allgemeinerer Begriff, der eine Vielzahl verschiedener Architekturen, einschließlich MLP, umfassen kann.

Wofür wird ein mehrschichtiges Perzeptron verwendet?

Ein mehrschichtiges Perzeptron (MLP) ist eine Art künstliches neuronales Netz (ANN), das zur Modellierung komplexer Muster in Daten verwendet wird. MLPs bestehen aus einer Eingabeschicht, einer versteckten Schicht(en) und einer Ausgabeschicht. In der Eingabeschicht werden die Daten in das Netz eingespeist. Die versteckte(n) Schicht(en) verarbeiten die Daten und extrahieren daraus Merkmale. In der Ausgabeschicht werden die Ergebnisse der Verarbeitung ausgegeben.

Was ist der Unterschied zwischen MLP und Deep Learning?

Deep Learning ist ein Teilbereich des maschinellen Lernens, der sich mit Algorithmen befasst, die von der Struktur und Funktion des Gehirns inspiriert sind und als künstliche neuronale Netze bezeichnet werden. Neuronale Netze sind eine Reihe von Algorithmen, die darauf ausgelegt sind, Muster zu erkennen. Sie interpretieren sensorische Daten durch eine Art maschinelle Wahrnehmung, indem sie den rohen Input kennzeichnen oder clustern. Die Muster, die sie erkennen, sind komplex, mehrdimensional und oft nicht linear trennbar. Deep-Learning-Algorithmen sind in der Lage, diese Muster zu lernen.

Ein MLP ist eine Art neuronales Netz. Es handelt sich um einen überwachten Lernalgorithmus, der sowohl für Regressions- als auch für Klassifizierungsaufgaben verwendet wird. Der MLP-Algorithmus ist ein künstliches neuronales Netz mit Vorwärtssteuerung. Es besteht aus einer Eingabeschicht, einer verborgenen Schicht und einer Ausgabeschicht. Die verborgene Schicht besteht aus Einheiten, die vollständig mit der Eingabeschicht verbunden sind. Die Ausgabeschicht ist ebenfalls vollständig mit der verborgenen Schicht verbunden.

Was ist der Unterschied zwischen MLP und CNN?

Mehrschichtige Perzeptronen (MLP) sind der einfachste Typ von neuronalen Netzen, die nur aus einer Eingabeschicht, einer oder mehreren verborgenen Schichten und einer Ausgabeschicht bestehen. Ein neuronales Faltungsnetzwerk (CNN) ist ein komplexeres neuronales Netzwerk, das aus einer Eingabeschicht, einer oder mehreren Faltungsschichten, einer oder mehreren Pooling-Schichten und einer oder mehreren vollständig verbundenen Schichten besteht.

Der Hauptunterschied zwischen MLPs und CNNs besteht darin, dass MLPs vollständig verbundene Netzwerke sind, d. h. jedes Neuron in der Eingabeschicht ist mit jedem Neuron in der/den verborgenen Schicht(en) verbunden, und jedes Neuron in der/den verborgenen Schicht(en) ist mit jedem Neuron in der Ausgabeschicht verbunden. CNNs hingegen sind keine vollständig verbundenen Netzwerke. Stattdessen bestehen sie aus einer Reihe von Faltungsschichten, die Merkmale aus lokalen Bereichen des Eingangsbildes extrahieren, und Pooling-Schichten, die die von den Faltungsschichten erzeugten Merkmalskarten herunterrechnen.

Was sind die 3 Haupttypen von ML-Modellen?

Die drei Haupttypen von maschinellen Lernmodellen sind überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen und Verstärkungslernen. Modelle des überwachten Lernens werden mit markierten Daten trainiert, d. h. das Modell erhält sowohl Eingabedaten als auch die entsprechende gewünschte Ausgabe. Unüberwachte Lernmodelle werden nur mit Eingabedaten trainiert, ohne die gewünschte Ausgabe. Das Modell muss lernen, selbständig Muster und Strukturen in den Daten zu finden. Modelle des verstärkenden Lernens werden mit einem Verstärkungssignal trainiert, einem Feedbacksignal, das anzeigt, wie gut das Modell arbeitet. Das Modell muss lernen, das Verstärkungssignal zu maximieren, um seine Leistung zu verbessern.