---
# System prepended metadata

title: AI
tags: [AI]

---

AI
===

###### tags: `AI`

# 神經網路名詞

## 神經元
神經網路的基本單元，包括特定數量的數入和一個偏移植。當一個信號(value)輸入，他會乘以一個權重值。如果一個神經元有四個輸入，則有4個可以在訓練中調節的權重值。

![](https://i.imgur.com/0v89Eqv.png)

![](https://i.imgur.com/Qpcx9K9.png)
神經網路中一個神經元的運算。

## 連接
![](https://i.imgur.com/Rv1ggBM.png)
連接：負責連接同層或兩層之間的神經元，一個連接總是帶有一個權重值。訓練的目標是更新這一權重值以降低誤差(損失)。

## 偏移(Offset)
![](https://i.imgur.com/0V698bf.png)
神經元的額外輸入，值總是1，並有自記的連接權重。確保即使當所有的輸入為0時，神經元中也在一個激活函數。

## 激活函數
激活函數負責偽神經網路引入非線性特徵。
![](https://i.imgur.com/aZwGz05.png)
[神經網路中的激活函數](https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA3MzI4MjgzMw==&mid=2650732724&idx=4&sn=5230b8bb1811cda38ab97afb417d1613&chksm=871b3ccab06cb5dcdf0bdfadcc7ae85d8ae95588bed0b884a55ba50b76d541771104675fbb3e&scene=21#wechat_redirect)

## 神經網路
![](https://i.imgur.com/EJYsyw2.png)
基本的神經網路設計

### 輸入層
神經網路的第一層。它接收輸入信號(值)並將其傳遞到下一層。但不對輸入信號進行任何運算。他沒有自己的權重和偏移值。上圖身經網路有四個輸入信號X1,X2,X3,X4。

### 隱藏層
隱藏層的神經元，通過不同方式轉換輸入層數據。一個隱藏曾是一個垂直stack的神經元集。如上圖有5個隱藏層，第一個引層曾有四個神經元(節點)，以此類推，最後一個隱藏層把直傳遞給輸出層。隱藏層中所有神經元彼此相連，得到一個權連接的隱藏層。

### 輸出層
神經網路的最後一層，皆熟來自最後一個隱藏層的輸入。通過他我們可以得到合理範圍內的理想數值。該神經網路有3個神經元，分別輸出y1,y2,y3。

### 輸入型狀狀
傳遞到輸入層的矩陣形狀。舉例來說，上圖神經網路輸入曾有四個神經元，他預計一個樣本中需要有四個值，若一次傳送一個樣本，則該網路輸入的理想形狀是(1,4,1)，若傳送100個樣本，則輸入形狀是(100,4,1)。

### 權重(參數)
權重表示不同單元間連接的強度。如果從節點1到節點2的權重有較大的數值，表示神經元1對神經元2有較大影響力。一個權重降低了輸入值得重要性。權重近於0表示改變這一輸入將不貴改變輸出。負權重表示曾負權重表增加此一署入會降低輸出。權重決定著輸入對輸出的影響力。


### 向前傳播
![](https://i.imgur.com/nWYIuo6.png)

向前傳播是將輸入值貴送至神經網路的過程，並獲得一個稱時我們冶將向前傳播稱為推斷。當當我們饋送輸入直到神經網，他不座任何運他不執行任何運算。第二層接受第一層的值，接著執行乘法、加法、和激活運算，然後傳遞至下一層，後續的層重複相同過程，最後我們從最後一層或的輸出值。

## 反向傳播
![](https://i.imgur.com/hNrGhEo.png)

向前傳播後我們得到一個輸出值，即預測值，為了計算誤差我們對比了帶有真實輸出值得預測值。我們使用一個損失函數計算誤差值。接著我們計算每個誤差值的導數和神經網路中的每個權重。反向傳播運用微分中[鏈式法則](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%93%BE%E5%BC%8F%E6%B3%95%E5%88%99)，在其中最後一層中每我們使用這些導數、梯度，並使用這些梯度值計算導數第二層中的梯度，並重複這一過程直到獲得梯度以及每個權重。接折將權種植從中減去這一梯度以降低誤差。通過這種方式不斷接近局部最小值。

## 學習率
神經網路的時候通常會使梯度下降優化權重。在每一次一代中使用反向傳遞計算損失函數對每個權重的導數，並從當前權重減去導數和學習率的乘積。學習率決定了更新權重(參數)值得快慢。學習率應盡量提高而不會花費太多時間達到收斂，也應該近可能降低從而找到局部最優。
![](https://i.imgur.com/Z3z3lo1.png)

## 精度和召回率

![](https://i.imgur.com/0V2xOGJ.png)

### 準確率
測直對標準(或已知)值得接近程度。

### 精度
兩個測量值之間的接近程度，表示測量的可重複性或可再現性。

### 召回率(敏感度)
檢索出的相關文檔數和文檔庫中所有的相關文檔數的比率。

### 公式
![](https://i.imgur.com/nQ2uhxB.png)

Tp(True postiive)，Tn(True negative)，Fp(False positive)，Fn(False negative)。

eg:
手上有60個正樣本40個負樣本，交給系統判斷，系統檢索出50個，其中只有40個是正樣本。
Tp:將正類預測為正類40
Fn:將正類預測成負類20
Fp:將負類預測成正類10
Tn:將負類預測為負類30

Accuracy:(40+30)/(100)=70%
Precision:40/(50)=80%
Recall:(2\*0.7\*.08)/1.5=2/3


### 混淆矩陣
by wiki
>在人工智慧中，混淆矩陣（英語：confusion matrix）是可視化工具，特別用於監督學習，在無監督學習一般叫做匹配矩陣。矩陣的每一列代表一個類的實例預測，而每一行表示一個實際的類的實例。基於實際的名稱可以更容易判斷機器是否將兩個不同的類混淆了。在機器學習領域，混淆矩陣通常被稱為列聯表或誤差矩陣。
>

![](https://i.imgur.com/fvO3WOF.png)

### 收斂
隨著迭代次數增加，輸出越來越接近具體的值。

### 正規劃(Regularization)
>正则化—用于克服过拟合问题。正则化过程中通过添加一个 L1（LASSO）或 L2（Ridge）规范到权重向量 w（通过给定算法学习到的参数）上以「惩罚」损失项：
L（损失函数）+λN（w）—这里的λ是正则项，N（w）是 L1 或 L2 规范。
https://blog.csdn.net/jinping_shi/article/details/52433975
### 歸一化(dummy)
將多個或一個屬性縮放置0到1的範圍的過程。當不知道數據分佈或分佈不是高斯分佈(常態分配)的時候，皈依化可加速學習過程。

### 全連階層
一個層所有的節點的激活函數作為下一層的每隔節點的輸入，若若這對所有的層層都成立，則稱這些為全連階層。

### 損失函數/代價函數
損失函數計算擔個訓練樣本的誤差，代價函數是整個訓練集中的損失函數的平均。

* mse:平均方差
* binary_crossentropy:二分類數對數損失(logloss)
* categorical crosssentropy:多分類對數損失(logloss)


### 模型優化器
優化器器是一種搜索技術，用於更新模型的權重。

* SGD
* RMSprop
* Adam

### 性能指標
用於測量神經網路中性能的指標，例如:準準確率、損失、驗證準確率、驗證損失、平均絕對誤差、精度、召回率、f1分數等等。

### 批大小
一次向前/反向傳播中是用的樣本數，批大小越大，佔用的記憶體。

### 訓練epochs
模型模型在訓練數據集中重複訓練的總次數
一個epoc＝全全部訓練實例的一次向前和一次反向傳播。


## Something interesting
[LLM Visualization](https://bbycroft.net/llm)
[LLM benchmark](https://llm.aidatatools.com/results-linux.php)
