北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院人工神经网络第一章第一章: :绪论绪论主讲主讲: :韩力群韩力群北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1 1 绪绪 论论2北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.1 概述概述 人脑的结构、机制人脑的结构、机制和功能中凝聚着无比的和功能中凝聚着无比的奥秘和智慧。奥秘和智慧。地地球球是是宇宇宙宙的的骄骄子子，人人类类是是地地球球的的宠宠儿儿，大大脑脑是是人人的的主主宰宰。 现在是探索脑的奥秘，现在是探索脑的奥秘，从中获得智慧，在其启发从中获得智慧，在其启发下构造为人类文明服务的下构造为人类文明服务的高级智能系统的时候了！高级智能系统的时候了！3北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院(一一)记忆与联想能力记忆与联想能力(二二)学习与认知能力学习与认知能力(三三)信息加工能力信息加工能力(四四)信息综合能力信息综合能力(五五)信息处理速度信息处理速度一、人脑与计算机信息处理能力的比较一、人脑与计算机信息处理能力的比较4北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院二、人脑与计算机信息处理机制的比较二、人脑与计算机信息处理机制的比较p( (一一) )系统结构系统结构p( (二二) )信号形式信号形式p( (三三) )信息存储信息存储p( (四四) )信息处理机制信息处理机制5北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院三、什么是人工神经网络三、什么是人工神经网络p 生物神经网络生物神经网络 人类的大脑大约有1.41011个神经细胞，亦称为神经元。每个神经元有数以千计的通道同其它神经元广泛相互连接，形成复杂的生物神经网络。p人工神经网络人工神经网络 以数学和物理方法以及信息处理的角度对人脑神经网络进行抽象，并建立某种简化模型，就称为人工神经网络（Artificial Neural Network，缩写 ANN）。6北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院人工神经网络定义人工神经网络定义p神经网络是由多个非常简单的处理单元彼此按神经网络是由多个非常简单的处理单元彼此按某种方式相互连接而形成的计算系统，该系统某种方式相互连接而形成的计算系统，该系统是靠其状态对外部输入信息的动态响应来处理是靠其状态对外部输入信息的动态响应来处理信息的。信息的。p人工神经网络是一个由许多简单的并行工作的人工神经网络是一个由许多简单的并行工作的处理单元组成的系统，其功能取决于网络的结处理单元组成的系统，其功能取决于网络的结构、连接强度以及各单元的处理方式。构、连接强度以及各单元的处理方式。p人工神经网络是一种旨在模仿人脑结构及其功人工神经网络是一种旨在模仿人脑结构及其功能的信息处理系统。能的信息处理系统。7北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.21.2神经网络的基本特征神经网络的基本特征结构特征：结构特征：并行式处理并行式处理分布式存储分布式存储容错性容错性能力特征：能力特征：自学习自学习自组织自组织自适应性自适应性8北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.3 1.3 神经网络的基本功能神经网络的基本功能联联想想记记忆忆功功能能9北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.3 1.3 神经网络的基本功能神经网络的基本功能非线性映射功能非线性映射功能10北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.3 1.3 神经网络的基本功能神经网络的基本功能分类与识别功能分类与识别功能11北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院1.3 1.3 神经网络的基本功能神经网络的基本功能优化计算功能优化计算功能12北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院知识处理功能知识处理功能1.3 1.3 神经网络的基本功能神经网络的基本功能13北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院北京工商大学信息工程学院第一章小结第一章小结p(1)(1)什么是人工神经网络什么是人工神经网络p(2)(2)人工神经网络的基本特征人工神经网络的基本特征p(3)(3)人工神经网络的基本功能人工神经网络的基本功能14