一个函数的输入。
3 在神经网络中,每一层神经元都相当于一个函数,数据一层层传递,相当于不断进行复合计算,最终得到预测结果。
国王感叹道:“原来如此!这就是魔法世界的数学秘密!”
艾尔文笑道:“这不仅是魔法的秘密,也是数学的智慧。”
复合函数在 ai 中的意义
在人工智能(ai),特别是深度学习(deep learng)中,复合函数是整个模型的核心结构。神经网络的计算过程本质上就是一系列复合函数的嵌套,它决定了输入如何被逐层转换,最终得到模型的预测输出。
1 神经网络是复合函数的堆叠
我们可以把一个深度神经网络(dnn)看作是多个函数的复合。例如,一个典型的神经网络从输入到输出的计算过程如下:
:第一层的计算(比如线性变换 + 激活函数)
:第二层的计算
:最终输出层
这和复合函数 的概念完全一致,只不过在神经网络中,有更多层的嵌套。
类比故事:ai 也是在“炼制智慧药水”
就像炼金术士艾尔文用多层处理的方法炼制智慧药水一样,ai 也需要一层一层地处理信息:
第一层:从原始数据中提取基本特征(类似于提取魔法精华)
中间层:进一步转换特征,使其更具意义(类似于化学转化)
最终层:输出结果,例如预测类别或数值(类似于最终的智慧药水)
2 反向传播依赖复合函数的链式法则
在 ai 训练过程中,我们要不断优化神经网络,使其预测结果更准确。这依赖于反向传播算法(backpropagation),它的核心就是链式法则(cha rule),用于计算复合函数的导数。
如果损失函数 是输出 的函数,而 又是隐藏层输出 的函数,那么梯度计算就是:
这说明:
误差从最后一层向前传播,每一层都通过链式法则计算自己的贡献,逐层调整参数,使模型更精确。
3 复合函数让神经网络具备更强的表达能力