第13章 “感知機”和“M-P模型”

說實話,開創“機器學習”新領域,成爲“深度學習”等技術路線的指路人,的確十分誘人,光是提出“人工神經網絡”的概念,就足以名垂青史了。

但對於自己現在的水平,江寒心裡還是很有數的,不謙虛地說,只能算略知一二。

前世雖然上過大學,學的卻不是計算機專業,在編程和硬件領域,基本上全靠自己摸索,知識體系並不完善。

至於“人工神經網絡”方面,前後只看了幾本入門教材,外加在P站看了十幾個系列視頻教程。

一些重要的概念是清楚的,一些經典算法也是瞭解的,做一些簡單的推演,應該也沒什麼大問題。

可許多公式背後的原理,當時就沒能理解得十分深刻,到了現在,印象就更加模糊了。至於那些需要最先進的數學工具,才能完成的證明與推導……

在機器學習領域,“深度學習”被稱作最具顛覆性的理論,以他目前掌握的這點兒皮毛,想要從無到有地開闢出一整條技術路線,難度可想而知。

可難就不搞了嗎?

這是個難得的機遇,一定要好好把握才行。只是他還需要好好想一想,如何妥善運用那些“走私”來的知識。

既要充分發掘價值,也要注意合理性。起碼拿出來的東西,要符合自己的人設,要找得到合理的解釋,免得惹出什麼不必要的麻煩……

江寒前思後想,終於做出了決定。

總之,必須儘快將“感知機”的概念拋出去,否則後續的一系列技術,全都得憋在腦袋裡,沒法拿出來見人。

只是這樣一來,估計自己將來基本跑不掉一個“機器學習宗師”、“AI教父”、“人工神經網絡創始人”之類的稱號了……

別看“感知機”簡單,卻是“人工神經網絡”的基石,很多“機器學習”算法,比如支持向量機(SVM)、深度學習、D-QLearning、生成對抗網絡(GAN)……都是在其基礎上才發展出來的。

在另一個世界,“感知機”的概念誕生於1957年,由Cornell航空實驗室的Frank Rosenblatt提出。

本質上是一個線性分類模型,用於解決二元線性分類問題,對應於輸入空間中將實例劃分爲兩類的分離超平面,是最簡單的前饋人工神經網絡。

好吧,說人話。

簡單點說,感知機就是一個算法,通過大量訓練,可以讓電腦掌握某種規則,然後按照這種規則,將輸入的數據分成兩類。

如果輸入的數據空間只有兩個維度,將其視作平面直角座標系,那麼“感知機”的圖像,其實就是一根直線。

“感知機”雖然簡單,還是有點用的。

比如經過訓練後,輸入身份證號,就能幫你判斷出是男是女;比如輸入身高和體重,就能判斷是否超重……

可能有人會問:隨便寫個程序,不是很簡單就能實現這些功能嗎?

但感知機的神奇之處,在於使用同樣結構的程序,就能在很多領域裡通用,而不用針對性編程。

這是機器學習和常規編程的本質區別。

感知機結構異常簡單,工作原理也不復雜,但要想寫成論文,也需要進行一些數學推導,以及前置理論。

“感知機”是建立在M-P模型的基礎上的。

生物的神經細胞結構,主要由樹突、突觸、細胞體及軸突組成。單個神經細胞有兩種狀態:激活或者未激活。

神經細胞是否激活,取決於從其它的神經細胞收到的輸入信號量,及突觸的強度(抑制或加強)。

當信號量總和超過了某個閾值時,神經元就會激活,產生電脈衝,電脈衝會沿着軸突並通過突觸傳遞到其它神經元……

M-P模型就是模擬生物神經元的工作機制,創建出來的一種數學模型,採用閾值加權和與激活函數來控制信息傳導過程,是生物神經元的一種簡單抽象。

如果M-p模型的相關論文尚未發表,江寒就需要自己推導,並將其容納進自己的論文裡,否則難以自圓其說。

在寫論文前,必須掃清障礙,接下來江寒就開始在網上尋找論文和線索。

功夫不負有心人,江寒幾經周折,終於在一個學術網站,找到了那篇講述M-P模型的論文:《 A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity》。

這篇論文發表也有幾十年了,卻沒在這個世界引起多少關注,引用數更是少得可憐,不過也幸好如此,否則哪輪得到自己來引領時代風騷?

江寒重生前就看過這篇論文,但那時候並沒怎麼細心揣摩,只是一掃而過,現在爲了寫出合格的SCI論文,自然要好好琢磨了。

他找來一個只寫了兩、三頁的日記本,邊刷論文邊記錄要點和心得,論文裡遇到的術語,如果不十分理解,還要上網尋找文獻和參考資料,還要確定來源是否可靠……

時間過得很快,轉眼一個小時過去。

雖然說高三寢室並不會熄燈,但室友們總要睡覺的,老李那邊也不能拖延太久。江寒看看重要問題基本解決得差不多了,就將手機上交,然後匆匆洗漱、上牀休息。

第二天。

江寒醒得有點早,看看時間,還差幾分鐘才5點,就決定去操場上跑跑步。

上輩子疏於鍛鍊,身體素質始終沒提上來,沒到30歲就處於亞健康狀態了,這一世他不想重蹈覆轍。

很快洗了把臉,然後來到操場。

到了地方纔發現,剛剛5點就已經有不少人來鍛鍊了,跑步的,壓腿的,打球的,玩單雙槓的……

“像我這麼勤奮的人,還真不少啊!”江寒感慨了一句,活動下關節,壓了幾下腿,然後開始慢跑。

運動時腦子也閒不下來,學習的事情、賺錢的事情、系統的事情,“神經網絡”、“感知機”、“M-P模型”……各種念頭紛至沓來。

千頭萬緒,此起彼伏。

江寒正心不在焉跑着,忽然發現前面不遠處,有個女生也在慢跑,背影很惹眼,好像有點眼熟。

不一會兒,經過那個女生身邊時,他才確認自己並沒有認錯,果然是夏雨菲。

有個大活人在身邊跑步,夏雨菲自然不可能發現不了,但並沒有做出什麼反應,看都不看他一眼。

“早啊!”江寒笑容爽朗。

“早。”夏雨菲淡淡回了一句,眼光都沒偏一下,自顧自跑着。

江寒只是出於禮貌,纔打了個招呼,沒想到她會迴應。

聲音還挺脆,就是神情十分冷淡,有點拒人於千里之外的意思……

大概這姑娘經常被搭訕,內心已經毫無波動,說不定還很不耐煩?

江寒笑了笑,不再理會,很快超了過去。

既然人家對他沒興趣,他就不會多打擾。

重活一世,他不會舔任何人,哪怕是夏雨菲。

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