我今年14岁,对神经网络非常感兴趣。我从9岁开始编程,最近发现了AI和神经网络的世界。由于我只有14岁,我的数学理解能力受到了一些限制,我对微积分一无所知。直入主题,有没有不需要高级数学的神经网络?我理解神经网络,但在反向传播上遇到了困难。没有这些数学知识,我能否高效地进行反向传播,并创建一个能够解决不仅仅是简单线性问题的neural网络?提前感谢!
回答:
很高兴看到你在这个年纪就已经达到了如此高的水平,所以我真的建议你继续编程。至于你的具体问题:
从数学角度来看,神经网络是计算机科学中的一个主题,就像其他任何主题一样:要构建一个迭代计算Fibonacci数的函数,理解底层算法及其特性当然有帮助,但这并不是实现这样一个算法的必要条件,因为有很多资料可以覆盖这类内容,而无需你对其有太多了解。
工具增加抽象
至于神经网络,市面上有很多不同的工具,其中一些你可能已经听说过。一个不完整的列表包括,例如,TensorFlow,PyTorch(我个人最喜欢的),Keras(如果需要,可以使用TensorFlow作为后端),以及许多其他工具。
所有这些工具都允许你沿着这些线路“实现反向传播”(PyTorch中的示例):
optimizer.zero_grad()loss.backward()optimizer.step()
初始化optimizer
和loss
也可以很容易地完成,并且你有很多不同的选择。
但是,设计一个好的网络很难
当然,面对所有这些选择,你必须至少在一定程度上了解应该使用哪种架构(或优化器,或损失函数等)。如果你理解底层操作的作用,这将大大有帮助!即使只是高层次的理解,知道卷积的作用,均方误差与交叉熵损失的区别(这里只是随意提到一些术语)都会让生活变得更加轻松。
你的网络完全无法工作的原因可能只是代码中的一个很小的细节,与经典编程不同,计算机不会真正告诉你失败的原因。这使得调试变得更加困难,尤其是如果你缺乏对底层概念的理解。
你可以如何开始
当然,你可以从创建一个简单的neural网络开始,甚至不需要太多理解。许多列出的工具包都提供了自己的教程部分,帮助你进入这个领域。
特别是随着目前围绕神经网络的热潮,有很多(或多或少有经验的)人在创建Jupyter笔记本、GitHub页面、博客文章等,充满了有价值的示例。
就像计算机科学中的一切一样,熟能生巧,你将慢慢开始理解越来越多的底层概念。
正如Dave已经指出的那样,市面上也有一些非常浅显的解释,更侧重于理论。许多人目前正试图从完全不同的领域转向AI/ML,因此对这个主题的理解与你差不多。可惜,我是在学习了“基本数学”之后才开始接触这个主题的,所以我无法推荐任何特定的书籍/教程/作者来阅读。