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Redes Neurais

Uma rede neural é um modelo de aprendizado de máquina feito de operações matemáticas conectadas com parâmetros ajustáveis.

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Nesta página3 minutos de leitura
  1. Visão geral
  2. Principais conclusões
  3. Mergulho profundo
  4. Calcule um neurônio artificial
  5. Implementação no mundo real
  6. Colocando em prática
  7. Fontes e leituras adicionais
  8. Continue explorando
  9. Perguntas frequentes

Visão geral

As camadas transformam a entrada em saída e o treinamento ajusta esses parâmetros para melhorar o desempenho em um objetivo escolhido.

Principais conclusões

  1. Pesos e tendências são parâmetros aprendidos; funções de ativação transformam resultados intermediários.
  2. A retropropagação calcula gradientes usados ​​por um otimizador.
  3. Uma ativação interna não é automaticamente uma probabilidade ou uma explicação.

Mergulho profundo

Um neurônio artificial básico combina valores de entrada usando pesos, adiciona um viés e aplica uma função de ativação. Os pesos controlam a intensidade com que cada entrada contribui. O viés muda o resultado. Uma ativação não linear permite que as camadas representem relacionamentos que uma pilha de operações puramente lineares não poderia. Por exemplo, a ativação do ReLU retorna zero para uma entrada negativa e deixa uma entrada positiva inalterada. As redes podem usar diferentes ativações em diferentes camadas. Uma camada de saída é escolhida para se adequar à tarefa: uma previsão numérica não é interpretada da mesma forma que as pontuações para categorias possíveis. Durante o treinamento, uma função de perda compara a saída com o resultado desejado. A retropropagação usa a regra da cadeia para calcular como os parâmetros afetam a perda. Um otimizador então usa essas informações para atualizar os parâmetros. A retropropagação calcula gradientes; não é uma garantia de que o modelo encontrará a melhor solução possível ou generalizará bem. A analogia do cérebro é limitada. Neurônios artificiais são abstrações matemáticas, e uma rede bem-sucedida não é evidência de uma mente semelhante à humana. Uma rede maior pode modelar relacionamentos complicados, mas também pode custar mais para operar, ajustar-se a padrões irrelevantes ou falhar quando as condições mudam. Compare-o com uma linha de base mais simples e teste em exemplos fora dos dados de treinamento.

04Exemplo trabalhado

Calcule um neurônio artificial

  1. Use duas entradas, 0,8 e 0,5, com pesos 0,6 e -0,4 e um viés de 0,1.

  2. A soma ponderada é (0,8 × 0,6) + (0,5 × -0,4) + 0,1 = 0,38.

  3. ReLU retorna 0,38. Se a segunda entrada mudar para 1,5, a soma se tornará -0,02 e ReLU retornará 0.

O que isso mostra

Este cálculo ilustrativo é uma transformação dentro de uma rede. O valor 0,38 é uma ativação, não uma afirmação de confiança de 38%.

Implementação no mundo real

Uma rede de visão transforma valores de pixel em recursos úteis para classificar uma imagem.

Um modelo de linguagem transforma representações de tokens em pontuações usadas para gerar tokens subsequentes.

Uma rede de previsão mapeia observações recentes para uma estimativa numérica que deve ser avaliada em relação a resultados futuros.

Colocando em prática

Por que isso importa

  • Decisões mais claras. Ajuda a separar afirmações técnicas claras da linguagem de marketing.
  • Custo e orçamento. Você pode fazer perguntas melhores sobre implementação antes de gastar dinheiro ou tempo.
  • Equipe e fluxo de trabalho. Equipes com entendimento compartilhado tomam melhores decisões sobre produtos, políticas e aprendizado.

Cuidado com

  • Equipes diferentes podem usar o mesmo termo de maneira diferente, portanto, defina o escopo com antecedência.
  • Os benchmarks podem parecer fortes, enquanto o desempenho no mundo real é irregular.
  • Ignorar a qualidade dos dados e os planos de avaliação cria frequentemente resultados frágeis.

Próximas etapas

  1. Comece com uma definição em linguagem simples do resultado que você precisa.
  2. Escolha uma métrica de sucesso e uma condição de falha antes de testar.
  3. Execute um pequeno piloto com dados representativos, não um conjunto de demonstração sofisticado.
  4. Documente onde as Redes Neurais ajudam e onde métodos mais simples são melhores.

Fontes e leituras adicionais

  1. GoogleFunções de ativação
  2. GoogleTreinamento usando retropropagação

Continue explorando

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Perguntas frequentes

Por que as redes neurais precisam de funções de ativação?

As funções de ativação não linear permitem que camadas empilhadas representem relacionamentos não lineares. Empilhar apenas operações lineares ainda produziria uma transformação linear.

Uma rede neural maior é sempre melhor?

Não. O desempenho depende das restrições de tarefa, dados, treinamento, avaliação e implantação. Mais parâmetros podem aumentar o custo e não garantem resultados mais confiáveis.