第5讲神经网络基础

第5讲神经网络基础知识

内容安排
一、生物神经元二、人工神经网络结构三、神经网络基本学习算法四、ＢＰＮ及其应用

５.１生物神经元
生物神经元突触信息处理信息传递功能与特点

５.1.1 生物神经元
神经元是大脑处理信息的基本单元
人脑大约由1011个神经元组成，神经元互相连接成神经网络
神经元以细胞体为主体，由许多向周围延伸的不规则树枝状纤维构成的神经细胞，其形状很像一棵枯树的枝干
主要由细胞体、树突、轴突和突触 (Synapse，又称神经键)组成

生物神经元示意图

５.1.2 突触的信息处理
生物神经元传递信息的过程为多输入、单输出神经元各组成部分的功能来看，信息的处理与传递主要发生在突触附近当神经元细胞体通过轴突传到突触前膜的脉冲幅度达到一定强度，即超过其阈值电位后，突触前膜将向突触间隙释放神经传递的化学物质突触有两种类型，兴奋性突触和抑制性突触。前者产生正突触后电位，后者产生负突触后电位

５.1.3 信息传递功能与特点
具有时空整合能力不可逆性，脉冲只从突触前传到突触后，不逆向传递神经纤维传导的速度，即脉冲沿神经纤维传递的速度，在1—150m／s之间信息传递时延和不应期，一般为0.3～lms 可塑性，突触传递信息的强度是可变的，即具有学习功能存在学习、遗忘或疲劳（饱和）效应
对应突触传递作用增强、减弱和饱和

５.２人工神经网络结构
人工神经网络人工神经元模型常见响应函数人工神经网络典型结构

５.2.1 人工神经网络
直观理解
神经网络是一个并行和分布式的信息处理网络结构
它一般由大量神经元组成
每个神经元只有一个输出，可以连接到很多其他的神经元每个神经元输入有多个连接通道，每个连接通道对应于一个连接权系数

５.2.2 人工神经元模型
通用模型
求和操作响应函数

５.2.2 人工神经元模型
? 响应函数的基本作用
– 控制输入对输出的激活作用 – 对输入、输出进行函数转换 – 将可能无限域的输入变换成指定的有限范围
内的输出

５.2.3 常见神经元响应函数
(a)阈值单元
(b)线性单元
(c)(d)非线性单元：Sigmoid函数

５.2.3 常见神经元响应函数
人工神经元的响应函数

５.2.4 人工神经网络典型结构
神经元的模型确定之后，一个神经网络的特性及能力主要取决于网络的拓扑结构及学习方法人工神经网络连接的几种基本形式
前向网络 (a) 从输出到输入有反馈的前向网络 (b)
用来存储某种模式序列
层内互连前向网络 (c)
限制层内同时动作的神经元；分组功能
相互结合型网络 (d)

神经网络的典型结构

５.３神经网络基本学习算法
权值确定 Hebb学习规则误差校正（纠错）学习规则相近（无教师）学习规则

５.3.1 权值确定
人工神经网络连接权的确定通常有两种方法
根据具体要求，直接计算，如Hopfield网络作优化计算
通过学习得到的。大多数人工神经网络都采用这种方法
学习方法是人工神经网络研究中的核心问题

５.3.2 Hebb学习规则
Donall Hebb根据生理学中条件反射机理，于 1949年提出的神经元连接强度变化的规则
如果两个神经元同时兴奋(即同时被激活)，则它们之间的突触连接加强
a为学习速率，Vi, Vj为神经元i和j的输出
Hebb学习规则是人工神经网络学习的基本规则，几乎所有神经网络的学习规则都可以看作 Hebb学习规则的变形

５.3.3 误差校正规则
用已知样本作为教师对网络进行学习学习规则可由二次误差函数的梯度法导出误差校正学习规则实际上是一种梯度方法
不能保证得到全局最优解要求大量训练样本，收敛速度慢对样本地表示次序变化比较敏感

计算机网络基础(第二版)习题参考答案

《计算机网络基础（第二版）》习题参考答案第一章 1 ?填空题 ⑴ 计算机网络按网络的覆盖范围可分为_局域网_、城域网和广域网（2）从计算机网络组成的角度看，计算机网络从逻辑功能上可分为通信子网和—资源—子网。 ⑶计算机网络的拓扑结构有星型、树型、总线型、环型和网状型。 2 ?简答题 ⑴计算机网络的发展经过哪几个阶段？每个阶段各有什么特点？答: 单机系统:在单处理机联机网络中，由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，被称为第一代网络。多机系统:将多个单处理机联机终端网络互相连接起来，以多处理机为中心的网络，并利用通信线路将多台主机连接起来，为用户提供服务，形成了以通信子网为核心的第二代网络，随着分组交换技术的使用，逐渐形成了以遵守网络体构的第三代网系结络。In ternet是计算机网络发展最典型的实例，该网络的发展也促使新的高速网络技术的不断出现，又提高了网络的发展。（2）什么是计算机网络？计算机网络的主要功能是什么？答：利用通信设备和线路，将分布在地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。

主要功能：1.数据交换和通信：在计算机之间快速可靠地相互传递数据、程序或文件； 2.资源共享：充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）；3.提高系统的可靠性：通过计算机网络实现的备份技术可以提高计算机系统的可靠性。 4.分布式网络处理和负载均衡：将任务分散到网络中的多台计算机上进行，减轻任务负荷过重的单台主机。（3）计算机网络分为哪些子网？各个子网都包括哪些设备，各有什么特点？答：从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络分为资源子网和通信子网。资源子网由主机、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资源组成。主机是资源子网的主要组成单元，为本地用户和网络中远程用户访问网络其他主机设备与资源提供服务。终端控制器负责终端和主计算机的信息通信。终端是直接面向用户的交互设备，可以是由键盘和显示器组成的简单的终端，也可以是微型计算机系统。计算机外设主要是网络中的一些共享设备，如大型的硬盘机、高速打印机、大型绘图仪等。通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机也称为网络节点，实现通信子网中的分组存储转发节点，完成分组的接收、校验、存储和转发等功能。通信线路为通信控制处理机与通信控制处理机、通信控制处理机与主机之间提供通信信道。通信线路包括电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等。信号变换设备的功能是对信号进行变换以适应不同传输媒体的要求。 ⑷计算机网络的拓扑结构有哪些？它们各有什么优缺点？答：1. 星型拓扑网络:优点是很容易在网络中增加新的站点，容易实现数据的安全性和优先级控制，易实现网络监控；但缺点是属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的瘫痪。 2. 树型拓扑网络:树型拓扑网络层次结构的层不宜过多，以免转接开销过大，使高层节点的负荷过重。 3. 总线型拓扑网络:结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低。缺点是实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。 4. 环型拓扑网络:结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。环中节点出现故障，有可能造成网络瘫痪。网络节点的加入、退出以及环路的维护和管理都比较复杂。 5. 网状型拓扑网络：优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。广域网基本上采用网状型拓扑结构。

计算机网络答案-第二章

第二章物理层 2-01 物理层要解决哪些问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层要解决的主要问题：（1）物理层要尽可能地屏蔽掉物理设备和传输媒体，通信手段的不同，使数据链路层感觉不到这些差异，只考虑完成本层的协议和服务。（2）给其服务用户（数据链路层）在一条物理的传输媒体上传送和接收比特流（一般为串行按顺序传输的比特流）的能力，为此，物理层应该解决物理连接的建立、维持和释放问题。（3）在两个相邻系统之间唯一地标识数据电路物理层的主要特点：（1）由于在OSI之前，许多物理规程或协议已经制定出来了，而且在数据通信领域中，这些物理规程已被许多商品化的设备所采用，加之，物理层协议涉及的范围广泛，所以至今没有按OSI的抽象模型制定一套新的物理层协议，而是沿用已存在的物理规程，将物理层确定为描述与传输媒体接口的机械，电气，功能和规程特性。（2）由于物理连接的方式很多，传输媒体的种类也很多，因此，具体的物理协议相当复杂。 2-02 归层与协议有什么区别？答：规程专指物理层协议 2-03 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构建的作用。答：源点：源点设备产生要传输的数据。源点又称为源站。发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。终点又称为目的站传输系统：信号物理通道 2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。答：数据：是运送信息的实体。信号：则是数据的电气的或电磁的表现。模拟数据：运送信息的模拟信号。模拟信号：连续变化的信号。数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。数字数据：取值为不连续数值的数据。码元(code)：在使用时间域（或简称为时域）的波形表示数字信号时，代表不同离散数值的基本波形。单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。这种通信方式是一方发送另一方接收，过一段时间再反过来。全双工通信：即通信的双方可以同时发送和接收信息。基带信号（即基本频带信号）——来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。带通信号——把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 2-05 物理层的接口有哪几个方面的特性？个包含些什么内容？

计算机网络基础与应用自我测试题

《计算机网络基础与应用》模块一计算机网络基础一、请在空白处填写合适的内容 1．计算机网络是将多个具有独立工作能力的计算机系统通过通信设备和线路由功能完善的网络软件实现资源共享和数据通信的系统。 2．计算机网络的发展分两阶段，即：面向终端的网络和计算机的网络。 3．计算机网络按分布距离分为：局域网、城域网和广域网。 4．局域网是指有限的地理范围内构作的计算机网络，它是计算机硬件和传输介质的结合，典型特征是位于一个建筑物或一个单位内。英文简称LAN。 5．在局域网中的计算机可分为两种角色。即：工作站和服务器。 6．从网络架构方法看，局域网有3种类型对等网、工作站服务器网络和无盘工作站。 7．目前网络中经常接触到的3个团体是ISO、ARPA和IEEE。 8．TCP/IP协议中，TCP是指传输控制协议，IP是指网际协议。 9．IEEE 802.3标准是关于有线以太网络的标准。二、请从下面4个选项中选择一个比较合适的选项 1．下列哪方面是构作计算机网络不会涉及到的。（C ） A．计算机互联B．通信设备与传输介质 C．计算机性能与交换技术D．网络软件，通信协议和网络操作系统（NOS） 2．下列说法正确的是（）。 A．远程网就是通常说的Internet B．城域网构作距离在10Km~100Km内C．局域网是速度最快的网络 D．局域网只是计算机硬件和传输介质的结合，不需要其他辅助的东西。 3．下列哪项不是局域网的特点（D ） A．网络的经营权和管理权属于某个单位B．通信处理一般由网卡完成 C．网络所覆盖的地理范围比较小D．所有通信都可用 4．局域网的基本组成部分中，下列哪项是没有的。（A ） A．网络基本结构B．计算机及智能型外围设备C．网络接口卡及电缆D．网络操作系统及有关软件三、你认为以下的说法正确吗 1．计算机网络是计算机与通讯技术密切结合的结果。（对） 2．在所有的网络中，局域网的传输距离最小。（对）四、请对以下问题进行分析或回复 1．计算机网络发展分几个阶段？各有什么特点？答：第一阶段计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统，它是由一台计算机和多个终端组成的应用系统，网络终端无数据处理能力，只作为数据的输入输出。第二阶段计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来协同工作的系统，主机之间不是直接用线路相连，而是接口报文处理机IMP转接后互联的。网络中互联的主机负责运行程序，提供资源共享。第三阶段计算机网络是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。计算机网络开放标准化的产生，实现计算机的互联。第四阶段计算机网络从20世纪80年代末开始，局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术，整个网络发展成为以Internet为代表的互联网。计算机网络就是将多个具有独立

神经网络及其在TSP问题中的应用 6.17

神经网络及其在TSP问题中的应用摘要：TSP问题一直是组合优化中极富活力的研究课题之一。神经网络的发展为这一问题的解决提供了一种新的思路。1985年Hopfield和Tank两人用CHNN网络为解决TSP难题开辟了一条崭新的途径并获得了巨大成功。本文介绍了神经网络的基本知识，给出了TSP 问题的描述及数学模型，介绍了神经网络应用于TSP问题的相关理论知识及Hopfield算法在求解TSP问题中的应用分析. 关键词：TSP问题；人工神经元网络；最优路径；Hopfield神经网络； The Application Of Neural Network In The Travelling Salesman Problem Wang Xin College of Aeronautical Engineering，Civil Aviation University of China 1401001 Abstract:The travelling salesman Problem (TSP) is always one of the most vigorous research topics in combined optimization . The development of neural network provided a new way to solve the problem. In 1985 Hopfield and Tank open up a new way for solving the TSP problem by using CHNN and gained great success. This paper will introduce the basic knowledge of neural networks, describe the travelling salesman Problem and its mathematical model. In this paper, the neural network application knowledge in TSP and the related theoretical knowledge is given . Moreover, the paper will talk about the application of Hopfield algorithm analysis in solving TSP problem. Keywords:TSP , artificial neural network ,optimal path ,Hopfield neural network; 自20世纪40年代出现以来，人工神经网络的发展虽不是一帆风顺但始终被人们寄予厚望。因为在智能的，模糊的，随机的信息处理方面，人工神经网络具有巨大优势。神经网络的应用已经渗透到模式识别、图像处理、非线性优化、专家系统等各个领域，并取得了令人瞩目的成果。旅行商的路径优化问题规则虽然简单，但在地点数目增多后求解却极为复杂。随着旅行商所经地点数目的增多，如果要列举所有路径后再确定最佳行程，那么总路径数量之大，几乎难以计算出来。多年来全球数学家绞尽脑汁，试图找到一个高效算法。本文介绍了利用人工神经网络来解决这一传统难题的另一个方法。 1.生物神经网络基础 1.1生物神经元的结构大脑中的神经元形态不尽相同，功能也有差异，但从组成结构来看个神经元细胞是有共性的。神经元在结构上由细胞体、树突、轴突和突触四部分组成。如图1

网络技术(第二章网络技术基础)

网络技术第二章网络技术基础考点1 计算机网络的定义资源共享的观点将计算机网络定义为“以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合”。其主要体现在以下3个方面： ①计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享。计算机资源主要指计算机硬件、软件和数据。 ②互连的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。互连的计算机之间应该没有明确的主从关系，每台计算机都可以联网或者脱离网络工作。 ③联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。考点2 计算机网络的分类 1．网络分类方法网络分类的方法很多，常用以下两种分类法： ①根据网络所使用的传输技术分类，可以分为广播式网络与点一点式网络。选择分组存储转发与路由选择是点一点式网络与广播式网络的重要区别之一。 ②根据网络的覆盖围与规模分类，可以分为局域网、城域网与广域网。 2．广域网、局域网和城域网 (1)局域网(LAN) 局域网分为共享局域网与交换局域网(或是共享介质式局域网和交换式局域网)。局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。在局域网领域中，采用以太网(Ethemet)、令牌总线(Token Bus)和令牌环(Token Ring)原理的局域网产品形成了三足鼎立之势。

(2)城域网(MAN) 城域网(MAN)是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。其设计的目标是要满足几十千米围的多个局域网互联的需求。 (3)广域网(WLAN) 广域网也称远程网，它所覆盖的围从几十千米到几千千米。广域网的通信子网主要采用分组交换技术。早期的网络主要是广域网。考点3 计算机网络拓扑结构 1．计算机网络拓扑的定义计算机网络设计的第一步就是网络拓扑设计。拓扑学是几何学的一个分支。计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络各实体之间的结构关系。 2．网络拓扑的分类网络拓扑可以根据通信子网信信道类型分为以下两类： (1)点对点线路通信子网的拓扑采用点对点线路的通信子网的基本拓扑构型有4种：星型、环型、树型与网状型。 (2)广播信道通信子网的拓扑采用广播信道通信子网的基本拓扑构型主要有4种：总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信。 3．点对点线路通信子网的拓扑 (1)星型拓扑星型拓扑的特点是结构简单，易于实现和管理，但由于其集中控制方式的结构，一旦中心结点出现问题，就会造成全网的瘫痪，可靠性较差。

计算机网络基础第二章练习题

计算机网络基础第二章练习题 2007-9-13 一、填空题 1、数据通信是____________和___________相互渗透结合而兴起的一种新的通信方式,也是计算机与通信技术相结合的产物。 2、信息仅对____________而言。 3、______是事物运动的状态和方式以及关于事物状态和运动方式的反映。 4、信息论的主要奠基人香农把信息定义为__________________。 5、数据被解释为一种素材，一种原始资料，当我们对这些素材（或原始资料）进行有序组织后，得到的“成果”就是_______。 6、数据通信中的数据指________________________,包括数值、字符、图形和图像等。 7、通信系统中使用的信号是__________,是随时间变化的电压或电流。 8、按信号变化的连续性，非连续性其分为__________和_________两种。 9、模拟信号规则波形是正弦波，可用三个参数来表示________、________和________。 10、调制技术主要用来将模拟或数字信号转换成特殊的______________。 11、常用的模拟信号的调制技术有三种：____________、____________和___________。 12、常见的把数字信号转换成模拟信号的调制技术有___________、__________和 __________。 13、根据数据传输系统在传输数据信号的过程中是否对信号进行调制处理，可以把数据传输系统分为____________和____________。 14、按传输数据的时空顺序，数据通信的传输方式可分为：___________和___________。 15、按发送器和接收器时钟是否同步，可以把数据传输分为_________和_______。 16、基带传输是一种不对传输信号进行______________的传输方式。 17、调制速率的单位是________，简称波特率。 18、如果一个单位调制信号波的时间长度为T（s），那么调制速率：B（波特）=______。 19、数据信号速率的单位（b/s）也表示每秒钟传递的______________。 20、调制速率（波特）与数据信号速率（比特/秒）在______传输______状态的调制信号时，二者的速率相同。 21、常用的数据传输速率的单位是________。 22、在数据信号速率相同时，数据传输速率随__________不同而变化。 23、信息是将_________和_________都包含在内，另一种仅指_________。 24、数字信道只允许传输离散的__________。 25、调制解调器是进行数字、模拟信号转换的专用设备，进行数/摸转换的目的，就是要利用模拟信道传递___________。 26、双向信道分为_____________和______________。 27、_________是以宇宙空间为传输媒体的信道。 28、_________主要作为同轴电缆通信系统的替代或补充，用于长途干线通信。 29、_________是在地面微波中继通信和空间技术的基础上发展起来的一种通信方式。 30、与频分多路复用相比时分多路复用更适合于传输________________。 31、以_______________________方式工作的时分多路复用称为统计时分多路复用。

神经网络例题汇总

一、名词解释(共5题，每题5分，共计25分) 1、泛化能力答：泛化能力又称推广能力，是机器学习中衡量学习机性能好坏的一个重要指标。泛化能力主要是指经过训练得到的学习机对未来新加入的样本（即测试样本）数据进行正确预测的能力。 2、有监督学习答：有监督学习又被称为有导师学习，这种学习方式需要外界存在一个“教师”，她可以对一组给定输入提供应有的输出结果，学习系统可根据已知输出与实际输出之间的差值来调节系统参数。 3、过学习答：过学习（over -fitting ），也叫过拟和。在机器学习中，由于学习机器过于复杂，尽管保证了分类精度很高（经验风险很小），但由于VC 维太大，所以期望风险仍然很高。也就是说在某些情况下，训练误差最小反而可能导致对测试样本的学习性能不佳，发生了这种情况我们称学习机（比如神经网络）发生了过学习问题。典型的过学习是多层前向网络的BP 算法 4、Hebb 学习规则答：如果两个神经元同时兴奋(即同时被激活)，则它们之间的突触连接加强。如果用i v 、j v 表示神经元i 和j 的激活值(输出)，ij ?表示两个神经元之间的连接权，则Hebb 学习规则可以表示为：ij i j w v v α?=，这里α表示学习速率。Hebb 学习规则是人工神经网络学习的基本规则，几乎所有神经网络的学习规则都可以看作Hebb 学习规则的变形。 5、自学习、自组织与自适应性答：神经网络结构上的特征是处理单元的高度并行性与分布性，这种特征使神经网络在信息处理方面具有信息的分布存储与并行计算而且存储与处理一体化的特点。而这些特点必然给神经网络带来较快的处理速度和较强的容错能力。能力方面的特征是神经网络的自学习、自组织与自适应性。自适应性是指一个系统能改变自身的性能以适应环境变化的能力，它包含自学习与自组织两层含义。自学习是指当外界环境发生变化时，经过一段时间的训练或感知，神经网络能通过自动调整网络结构参数，使得对于给定输入能产生期望的输出。自组织是指神

计算机网络与应用基础知识(复习用)

js1. 计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统或设备连接起来，按某种谢雨进行数据通信，以实现信息的传递和共享的系统。 2．计算机网络的分类：按使用目的可分为公用网、专用网和利用公用网组建的专用网；按交换方式可分为电路交换网、报文交换网、分组交换网和混合交换网；按网络拓扑结构可分为总线型、星型、环形、树形和混合型；按网络的地理范围可分为局域网、城域网、广域网和互联网。 3.计算机网络的功能：数据通信；资源共享；增加可靠性和实用性；负载均衡与分布式处理；集中式管理；综合信息服务。 4.网络体系结构：物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表示层；应用层。 5.网络协议的定义：保证网络中的各方能够正确、协调地进行通信，在数据交换和传输中必须遵守事先规定的准则，这些准则必须规定数据传输的格式、顺序及控制信息的内容，这个准则为网络协议。 6.网络协议由3要素组成：语法、语义、时序。 7.常见的协议由TCP/IP协议，IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。第二章 1.被传输的二进制代码成为数据。 2.信号是数据在传输过程中的电信号表示形式。（以下非重点- -） 3.数据通信系统的基本通信模型：产生和发送信息的一段叫信源，接受信息的一端叫信宿。信源与信宿通过通信线路进行通信，在数据通信系统中，也将通信线路称为信道。 4.在数据通信系统中，传输模拟信号的系统称为模拟通信系统，而传输数字信号的系统称为数字通信系统。 5.模拟通信系统通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿预计噪声源组成信源所产生的原始模拟信号一般经过调制再通过信道传输。到达信宿后，通过解调器将信号解调出来。 6.数字通信系统由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端始终同步组成。、

人工神经网络复习题

《神经网络原理》一、填空题 1、从系统的观点讲，人工神经元网络是由大量神经元通过极其丰富和完善的连接而构成的自适应、非线性、动力学系统。 2、神经网络的基本特性有拓扑性、学习性和稳定收敛性。 3、神经网络按结构可分为前馈网络和反馈网络，按性能可分为离散型和连续型，按学习方式可分为有导师和无导师。 4、神经网络研究的发展大致经过了四个阶段。 5、网络稳定性指从t=0时刻初态开始，到t时刻后v(t+△t)=v(t)，(t>0)，称网络稳定。 6、联想的形式有两种，它们分是自联想和异联想。 7、存储容量指网络稳定点的个数，提高存储容量的途径一是改进网络的拓扑结构，二是改进学习方法。 8、非稳定吸引子有两种状态，一是有限环状态，二是混沌状态。 9、神经元分兴奋性神经元和抑制性神经元。 10、汉明距离指两个向量中对应元素不同的个数。二、简答题 1、人工神经元网络的特点？答：（1）、信息分布存储和容错性。（2）、大规模并行协同处理。（3）、自学习、自组织和自适应。（4）、人工神经元网络是大量的神经元的集体行为，表现为复杂

的非线性动力学特性。（5）人式神经元网络具有不适合高精度计算、学习算法和网络设计没有统一标准等局限性。 2、单个神经元的动作特征有哪些？答：单个神经元的动作特征有：（1）、空间相加性；（2）、时间相加性；（3）、阈值作用；（4）、不应期；（5）、可塑性；（6）疲劳。 3、怎样描述动力学系统？答：对于离散时间系统，用一组一阶差分方程来描述： X(t+1)=F[X(t)]；对于连续时间系统，用一阶微分方程来描述： dU(t)/dt=F[U(t)]。 4、F(x)与x 的关系如下图，试述它们分别有几个平衡状态，是否为稳定的平衡状态？答：在图（1）中，有两个平衡状态a 、b ，其中，在a 点曲线斜率|F ’(X)|>1，为非稳定平稳状态；在b 点曲线斜率|F ’(X)|<1，为稳定平稳状态。在图（2）中，有一个平稳状态a ，且在该点曲线斜率|F ’(X)|>1，为非稳定平稳状态。

计算机网络课后答案第二章

副修计算机网络第二章作业黄思君04353069 行政管理（人力资源管理）第二章物理层习题2-01 物理层要解决什么问题？物理层的主要特点是什么？答：物理层考虑的是怎样才能在连接各种计算机的传输媒体上传输数据比特流，而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。现有的网络中物理设备和传输媒体种类繁多，通信手段也有许多不同的方式。物理层的作用正是要尽可能地屏蔽掉这些差异，使数据链路层感觉不到这些差异，这样数据链路层只需要考虑如何完成本层的协议和服务，而不必考虑网络具体的传输媒体是什么。物理层的重要任务是确定与传输媒体的接口的一些特性。习题2-02 试给出数据通信系统的模型并说明其主要组成构件的作用。答：一个数据通信系统可划分为三大部分：源系统（或发送端）、传输系统（或传输网络）、和目的系统（或接收端）。源系统一般包括以下两个部分： ?源点：源点设备产生要传输的数据。例如正文输入到PC机，产生输出的数字比特流。?发送器：通常源点生成的数据要通过发送器编码后才能在传输系统中进行传输。例如，调制解调器将PC机输出的数字比特流转换成能够在用户的电话线上传输的模拟信号。 ?接收器：接收传输系统传送过来的信号，并将其转换为能够被目的设备处理的信息。例如，调制解调器接收来自传输线路上的模拟信号，并将其转换成数字比特流。 ?终点：终点设备从接收器获取传送过来的信息。习题2-03 试解释以下名词：数据、信号、模拟数据、模拟信号、数字数据、数字信号、单工通信、半双工通信、全双工通信。答：数据：是运送信息的实体。信号：则是数据的电气的或电磁的表现。模拟数据：运送信息的模拟信号。模拟信号：连续变化的信号。数字信号：取值为有限的几个离散值的信号。数字数据：取值为不连续数值的数据。单工通信：即只有一个方向的通信而没有反方向的交互。半双工通信：即通信和双方都可以发送信息，但不能双方同时发送（当然也不能同时接收）。

9-第三篇第2章神经网络的学习

第二章人工神经网络的学习通过相继给人工神经网络输入一些样本数据，并按照一定的规则（或学习算法）不断改变网络各层的连接权值，使网络的输出不断地接近期望的输出值，这一个过程称为神经网络的学习或训练。学习的实质是可变权值的动态调整的自适应过程。改变权值的规则称为学习规则或学习算法（相应也称训练规则或训练算法）。单个处理单元，无论采用哪一种学习规则进行调整，其算法都十分简单。大量处理单元集体进行权值调整时,网络就呈现出“智能”的特性。神经网络结构和功能不同，学习方法也各不相同，下面简要介绍神经网络学习的基本方法。 2.1学习方法的分类在网络的结构和转移函数确定后，如何修改权值使网络达到一定的要求就成为决定网络信息处理性能的第三大要素。学习问题归根结底就是网络连接权的调整问题，其方法有以下几种：1．有导师学习（也称监督学习）这种学习模式采用纠错的规则，要求在给出输入模式X的同时在输出侧还要给出与之相对应的目标模式，又称教师信号或期望输出模式，两者一起称为训练对。一般训练一个网络需要许多个训练对，称为训练集。学习时，使用训练集中的某个输入模式，得到一个网络的实际输出模式Y，再与期望输出模式d相比较，不相符时求出误差，按误差的大小和方向调整权值,以使误差向着减小方向变化；然后，逐个用训练集中的每个训练对，不断地修改网络的权值，整个训练集反复地作用于网络许多次，直到训练集作用下的误差小于事前规定的容许值为止，即认为网络在有导师的训练下已学会了训练数据中包含的知识和规则，学习过程便告结束。并将权值存储于网络中，提供给运行阶段使用。 2．无导师学习（也称无监督学习）在学习时，训练集仅用各输入模式组成，而不提供相应的输出模式。网络能根据特有的内部结构和学习规则响应输入的激励而反复调整权值，这个过程称为网络的自组织。自组织学习是靠神经元本身对输入模式的不断适应，抽取输入信号的规律，从而将输入模式按其相似程度自动划分若干类，将其输入特征记忆下来，当它再次出现时就能把它识别出来。这种学习的权值调整不受外来的教师信号的影响，可认为这种学习评价准则隐含于网络内部。 3．列记式学习这类学习方法可说是一次性的，不需要一个训练过程，网络的权值按某种特殊的记忆模式设计好以后，不再作变动。以后当网络输入有关信息时，这种记忆模式就会被回忆起来。人工神经网络按其结构而言是多种多样的，但是工作过程一般可分为二个阶段：一是网络的学习过程（或称训练过程）；二是网络运行过程（或称联想过程），网络学习的目的是为了从训练数据中提取隐含的知识和规律，一旦学习完成，并存储于网络中，供运行阶段使用。 2.2神经网络的一般学习规则神经网络的一般学习规则指学习规则的一般形式。在神经网络中每个神经元被认为是一个自适应元件，其权值可以根据输入信号，输出信号及相应的监督信号进行调整，1990年日本学者Amain 1

2008年研究生神经网络试题A卷参考答案

研究生神经网络试题A卷参考答案一、名词解释(共5题，每题5分，共计25分) 1、泛化能力答：泛化能力又称推广能力，是机器学习中衡量学习机性能好坏的一个重要指标。泛化能力主要是指经过训练得到的学习机对未来新加入的样本（即测试样本）数据进行正确预测的能力。 2、有监督学习答：有监督学习又被称为有导师学习，这种学习方式需要外界存在一个“教师”，她可以对一组给定输入提供应有的输出结果，学习系统可根据已知输出与实际输出之间的差值来调节系统参数。 3、过学习答：过学习（over-fitting），也叫过拟和。在机器学习中，由于学习机器过于复杂，尽管保证了分类精度很高（经验风险很小），但由于VC维太大，所以期望风险仍然很高。也就是说在某些情况下，训练误差最小反而可能导致对测试样本的学习性能不佳，发生了这种情况我们称学习机（比如神经网络）发生了过学习问题。典型的过学习是多层前向网络的BP算法 4、Hebb学习规则答：如果两个神经元同时兴奋(即同时被激活)，则它们之间的突触连接加强。如果用、表示神经元i和j的激活值(输出)，表示两个神经元之间的连接权，则Hebb学习规则可以表示为：，这里表示学习速率。Hebb 学习规则是人工神经网络学习的基本规则，几乎所有神经网络的学习规则都可以看作Hebb学习规则的变形。

5、自学习、自组织与自适应性答：神经网络结构上的特征是处理单元的高度并行性与分布性，这种特征使神经网络在信息处理方面具有信息的分布存储与并行计算而且存储与处理一体化的特点。而这些特点必然给神经网络带来较快的处理速度和较强的容错能力。能力方面的特征是神经网络的自学习、自组织与自性适应性。自适应性是指一个系统能改变自身的性能以适应环境变化的能力，它包含自学习与自组织两层含义。自学习是指当外界环境发生变化时，经过一段时间的训练或感知，神经网络能通过自动调整网络结构参数，使得对于给定输入能产生期望的输出。自组织是指神经系统能在外部刺激下按一定规则调整神经元之间的突触连接，逐渐构建起神经网络。也就是说自组织神经元的学习过程，完全是一种自我学习的过程，不存在外部教师的示教。二、问答题（共7题，每题8分，共计56分） 1、试述遗传算法的基本原理，并说明遗传算法的求解步骤。答：遗传算法的基本原理如下：通过适当的编码方式把问题结构变为位串形式（染色体），在解空间中取一群点作为遗传开始的第一代，染色体的优劣程度用一个适应度函数来衡量，每一代在上一代的基础上随机地通过复制、遗传、变异来产生新的个体，不断迭代直至产生符合条件的个体为止。迭代结束时，一般将适应度最高的个体作为问题的解。一般遗传算法的主要步骤如下： (1) 随机产生一个由确定长度的特征字符串组成的初始群体。 (2) 对该字符串群体迭代的执行下面的步 (a) 和 (b) ，直到满足停止标准： (a) 计算群体中每个个体字符串的适应值； (b) 应用复制、交叉和变异等遗传算子产生下一代群体。 (3) 把在后代中出现的最好的个体字符串指定为遗传算法的执行结果，这个结果可以表示问题的一个解。 2、什么是进化计算？它包括哪些内容？它们的出发点是什么？

神经网络问题汇总大全

1最近看神经网络的书籍时，看了论坛的一些相关帖子，可是还是有些地方不太明白，感觉很多训练函数参数的解释都是一笔带过，我这个初学者有点难理解， epochs是最大训练次数，能否说也是迭代次数，即重复循环次数。 lr学习率怎么理解呢？特别是它的数字代表的什么意思呢？能否举例说明，谢谢。 min_grad最小梯度要求，针对的是所有函数的梯度？关于梯度这里也有点迷糊，网上把梯度当成导数理解，这样合适吗？还有梯度的计算，为什么要计算梯度呢？这里的梯度指的是所有传递函数的梯度？ show显示训练迭代过程，50就代表每隔50次训练，显示一次训练进程，这样理解合适吗？以怎样的方式显示呢？是不是performance每隔50取一个点再连接起来？问题比较基础，也比较多，因为小弟初学者，还请多多理解。谢谢耐心的你，回答我的问题 1.epochs理解为最大迭代次数是没问题的 2.lr是学习率，这是权值调整过程中用到的一个参数，具体含义还需从权值调整的原理说起 3.梯度和学习率一样，如果对算法原理不了解，很难解释清楚 4.关于show你的理解是正确的对于梯度下降可以理解为每次权值和阀值的修改量大小，改动太小了，就可以认为网络收敛，可以停止训练了 2 请问：用matlab初始化PSO算法的v、x时，一下这两种方式应该都差不多吗？ 1.v=rand(N,D,1) 2. 用for循环赋值：x(i,j)=rand 我在程序中试过最后结果都是N*D 的随机矩阵，是不是方法2用for略显繁琐些呢？曾经看过帖子，有人说在matlab下乱用for 循环是没有充分利用matlab的矩阵功能，所以我想，是不是在matlab下用1更好些呢？两种方法是完全一样的，第一种没有用循环，所以效果更好点，用循环会增加程序的运行时间 3 请教个问，要得急下图是两类样本，红色的是一类，蓝色的是一类，这样的样本能用吗？楼主能具体解释下数据不，神经网络预测的精确与否与数据有比较大的关系，简单来说，就是输入数据和输出数据存在关联性，因为网络本身可以看成是一个函数的 4 发表于 2009-11-6 09:07:31 |只看该作者|倒序浏览您好史老师,我以前用的是工具箱中newff,train,sim。样本就是这些，训练精度达人满意的效果。现在自已写程序能否达到这个效果？我的样本是实际测量得出的。而且样本的数目根据实际情况已经不可能再增加.谢谢中午回去给你试下，不过你的数据里面只有训练数据了，没有测试数据了，一般工具箱函数

计算机网络基础第二章试题

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计算机网络技术与应用答案

第一章计算机网络基础知识习题答案整理人：夏海生苏磊一、填空题 1、分布在不同地理位置，具有独立功能通信线路和设备通信资源共享 2、资源与服务控制资源与服务； 3、硬件； 4、通信子网； 5、介质； 6、通信设备传输； 7、C/S 网络； 8、对等网模式； 9、语法语义时序；10、系统软件；11、资源通信；12、局域网广域网；13、C/S；14、星型树型；15、环型；16、中心节点；17、点线；18、双绞线双绞线； 19、网络管理软件客户端软件；20、对等网；21、物理媒体有线网络；22、体系结构；23、7 4；24 2；25、接口；26、网络应用服务；27、数据通信数据通信；28、并行；29、全双工；30、基带传输；31、频带传输调制解调； 32、信号；33、传输速率传输速率；34、多路复用；35、数据传输链路拆除；36、专用的物理链路储存；37、链路不同；38、逻辑链路；39、链路建立数据传输链路拆除；40、虚电路二、选择题 1-5、AC B D B D 6-10、D B C B B 11-15、D D C A C 16-20、A ABD ABD B D 三、简答题 1、计算机网络的内涵是什么？答：计算机网络是将分布在不同地理位置、具有独立功能的计算机系统，利用通信线路和设备，在网络协议和网络软件的支持下相互连接起来，进行数据通信，进而实现资源共享的系统。 2、计算机网络有哪些功能？答：计算机网络最基本的功能是资源共享和数据通信，除此之外还有负载均衡、分布式处理和提高系统安全性和可靠性。 3、简述计算机网络系统的组成。答：计算机网络的系统组成主要包括计算机系统、数据通信系统、网络软件等部分，其中网络软件根据软件的功能可分为网络系统软件和网络应用软件两大主类。 4、什么是通信子网，什么是资源子网，它们的功能是分别是什么？答：通信子网是计算机网络中实现网络通信功能的设备（网卡、集线器、交换机）、通信线路（传输介质）和相关软件的集合，主要负责数据传输和转发等通信处理工作。资源子网是计算机网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合，是面向用户的部分，它负责整个网络的数据处理，向网络用户提供各种网络资源和网络服务。 5、计算机网络发展经历了哪几个阶段？答：计算机网络发展经历了面向终端的计算机网络、计算机通信网络、计算机互联网络和高速互联网络四个阶段。 6、说明计算机网络的发展趋势。

第二章认知的神经基础

第二章认知的神经基础第一节神经及神经系统一、神经元的构造和功能脑（brain）是人类一切高级行为的物质基础，由100～160亿神经细胞构成，神经细胞与人体其它组织器官的细胞不同，它具有特殊的构造和功能，具有极度的敏感性，可被输入刺激所激活，引起神经冲动，进行冲动传导。神经细胞是构成神经的基本单位，又称神经元（neuron）。神经元的大小、形状和它们所具有的功能各不相同。但在构造上基本由细胞体、树突和轴突三部分构成。细胞体是神经细胞的主体，树突是从细胞体周围发出的分支，多而短，呈树枝状，树突由此而得名，其功能是接收传入的信号。轴突是从细胞体发出的一根较长的分支，它的周围包以由髓磷脂组成的髓鞘，具有绝缘作用，以防止神经冲动向周围扩散。轴突末端有许多分支状的球形小突起，称为终球。终球的功能是将神经冲动传至另一个神经元。神经元的各种类型脑神经网络二、神经胶质细胞的功能在神经元和神经元之间，存在大量的神经胶质细胞（glial cells）总数大约在1000亿左右，是神经元数量的10倍。神经胶质细胞所其的作用主要表现在以下方面。首先，它为神经元的生长发育提供了支架。神经胶质细胞就像葡萄架引导着葡萄藤的生长一样，在发育的后期，它们为成熟的神经元提供支架，引导神经元发育的线路，并在神经元受到损伤时，帮助其功能得到恢复。其次，清除神经元间过多的神经递质，为神经元输送营养。脑血管屏障就是由神经胶质细胞构成的，它对防止有毒物质侵入脑组织其重要作用。第三，在神经元周围形成绝缘层，使神经冲动得以准确快速传递。这种绝缘层称为髓鞘（myelin sheath），它由某些特异化的神经胶质细胞构成。这些细胞在个体出生后不久，就将神经元的轴突周围覆盖起来，它具有绝缘作用，能防止神经冲动从一根轴突扩散到另一轴突。在个体发育过程中，神经纤维的髓鞘化，是行为分化和精确化的重要条件。当髓鞘受到损害时，可引起复视、震颤、麻痹等鞘膜性疾病。三、突触的传导功能

第5讲 神经网络基础