Jak działają sieci neuronowe?

W dzisiejszych czasach, technologia sztucznej inteligencji rozwija się w zastraszającym tempie. Jedną z najważniejszych gałęzi tej dziedziny jest uczenie maszynowe, które umożliwia komputerom samodzielne zdobywanie i wykorzystywanie wiedzy. Sieci neuronowe są jednym z podstawowych narzędzi używanych do tego celu.

Czym są sieci neuronowe?

Sieć neuronalna to matematyczny model inspirowany strukturą mózgu człowieka. Składają się one z połączonych ze sobą elementów zwanych „neuronami”. Każdy neuron przetwarza informacje otrzymywane od innych neuronów i przekazuje je dalej przez swoje połączenia.

Podobnie jak w rzeczywistych mózgach, neurony mają pewien próg aktywacji – minimalną wartość sygnału wejściowego wymaganego do ich uruchomienia. Gdy ten próg zostaje osiągnięty lub przekroczony, następuje „wybuch” aktywności elektrycznej – impuls nerwu przechodzi przez synapsy (połączenia między neuronskimi) na inne neurony.

Powstawanie wag

Kluczem sukcesu sieci neuronalnych jest odpowiednie dostosowanie siły tych połączeń, znanych jako „wagi”. Wartości wag są inicjalizowane losowo i następnie modyfikowane w procesie uczenia. Podczas treningu sieci neuronowej, na wejście podawane są różne zestawy danych (np. obrazy), a oczekiwane wyjście jest porównywane z rzeczywistym wynikiem.

Jeśli wynik nie jest zgodny z oczekiwaniami, wagi połączeń między neuronami zostają dostosowane tak, aby zmniejszyć błąd pomiędzy przewidywanymi a rzeczywistymi wartościami wyjściowymi. Proces ten nazywa się propagacją wsteczną – informacja o błędzie przechodzi przez sieć od końca do początku i każdy neuron koryguje swoje połączenia odpowiednio do skali tego błędu.

Zastosowania

Sieci neuronalne mają szerokie spektrum możliwości stosowania zarówno w dziedzinach nauki jak i biznesu:

Rozpoznawanie obrazów

Dzięki umiejętności analizy wielkich zbiorów danych oraz wyszukiwaniu wzorców, sieci neuronalne mogą być użyte do rozpoznawania obrazków. Służą one np., systemom detekcyjnym identyfikujących twarze lub pojazdy na zdjęciach czy filmach.

Zapraszam do zapoznania się z artykułem na stronie https://www.inaczejmowiac.pl/ dotyczącym działania sieci neuronowych.