神经网络

随着深度学习的快速发展，人们创建了一整套神经网络结构来解决各种各样的任务和问题。尽管有无数的神经网络结构，这里有十一种对于任何深度学习工程师来说都应该理解的结构，可以分为四大类: 标准网络、循环网络、卷积网络和自动编码器。

一般而言，比较成功的神经网络需要大量的参数，许许多多的神经网路的参数都是数以百万计，而使得这些参数可以正确工作则需要大量的数据进行训练，而实际情况中数据并没有我们想象中的那么多……

在深度学习中，神经网络模型是其较为常见的模型之一。神经网络已经在计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域取得了突飞猛进的发展，其强大的特征学习能力引起了国内外学者的广泛关注，有着十分广泛的应用前景。但是，神经网络在训练样本中表现得过于优越，导致在验证数据集以及测试数据集中表现不佳，这种情况称为过拟合。

① 获取更多的数据。最直观有效的方法，有了足够的数据网络也不太容易过拟合。② 数据增强。复制现有数据并加随机噪声，重采样等，在图像领域我们可以进行不同角度旋转，平移变换，随机裁剪，中心裁剪，模糊等。

随机梯度下降针对神经网络解决的优化问题具有挑战性，解决方案的空间（权重集）可能包含许多良好的解决方案（称为全局最优），并且易于查找，但技能解决方案较少（称为本地解决方案）最优）。

本文为了让初学者更加简单、直观地理解神经网络在训练中的技巧，以及明白为什么这样做能有效地提高训练效率，将神经网络中的本质过程一一阐述，弄清楚这些原理对初学者大有裨益。

遗传算法是1962年由美国Michigan大学Holland教授提出的模拟自然界遗传机制和生物进化论而形成的一种并行随机搜索最优化方法。它把自然界中的“优胜劣汰，适者生存”的生物进化原理引入优化参数形成的编码串联群体中，按照所选择的适应度函数并通过遗传中的选择、交叉和变异对个体进行筛选，是适应值好的个体被保留，适应度差的个体倍淘汰，新的种群集成上一代的信息，有优于上一代。

神经网络的调试基本上难于绝大多数的程序，因为大部分的神经网络的错误不会以类型错误或运行时错误显现，他们只是使得网络难以收敛。如果你是一个新人，这可能会让你非常沮丧。

神经网络是由大量的神经元互联而构成的网络。根据网络中神经元的互联方式，常见网络结构主要可以分为３类：前馈神经网络、反馈神经网络、自组织神经网络。

权值初始化的方法主要有：常量初始化（constant）、高斯分布初始化（gaussian）、positive_unitball初始化、均匀分布初始化（uniform）、xavier初始化、msra初始化、双线性初始化（bilinear）