19、从感知机到神经网络 - 智能的萌芽与进化
学习目标:理解感知机作为线性分类器的工作原理,掌握感知机学习算法的数学推导,理解单层感知机的局限性和多层感知机的必要性,学会神经网络的基本概念,建立从线性模型到深度学习的认知桥梁。
> 从第18章到第19章:从规则学习到连接主义
在第18章中,我们探索了决策树这种基于规则的学习方法。决策树通过一系列if-else条件来进行分类,就像人类专家的决策过程一样直观明了。但是,人脑的工作方式真的是这样的吗?
实际上,人脑更像是一个由千亿个神经元组成的复杂网络。每个神经元从其他神经元接收信号,经过处理后向后续神经元传递信号。这种基于连接而非规则的信息处理方式,启发了另一类机器学习算法的诞生。
感知机就是对生物神经元的最简化数学模拟。它接收多个输入信号,给每个信号分配一个权重,然后将加权后的信号求和。如果总和超过某个阈值,神经元就"激活"并输出信号;否则保持静默。
从决策树的"离散规则"到感知机的"连续权重",这不仅是算法设计思路的转变,更是对智能本质理解的深化。决策树模拟的是"逻辑推理",而神经网络模拟的是"模式识别"。前者擅长处理结构化的知识,后者擅长从大量数据中学习复杂的模式。
这一章将带你经历一段从感知机到多层神经网络的智能进化之旅,理解单个"神经元"如何组合成强大的学习系统,以及为什么深度学习会成为人工智能的主流方法。