ニューラルネットワークとはどういう仕組みなのか？ | Singularity-labo
投稿日：2017年09月07日 カテゴリー：AI 投稿者：SingularityMaster■ニューラルネットワークとディープラーニング
現在、ビジネス界で話題になっているディープラーニングという人工知能技術は、ニューラルネットワークという人工知能技術を基盤に機能するものです。なので、ディープラーニングを理解するためには、まずニューラルネットワークを理解する必要があります。
■ニューラルネットワークとは？
ニューラルネットワークとは人間の脳を模したプラグラムです。人間の脳はニューロンという神経細胞がネットワークを形成し、ニューロン間を電気信号が流れることで「思考」を行います。
絵で書くと上のようになります。○がニューロンで、→が電気信号です。複数のニューロンが繋がり、その間を電気信号が流れます。電気信号を受け取ったニューロンは、受け取った電気信号に応じて、次のニューロンへと電気信号を流したり、流さなかったりします。
仕組みとしては、コンピュータの論理回路（AND,OR回路）に似ています。ただ、論理回路と違うのは、電気信号が0と1のデジタル信号ではなく、0.3や0.7などのような中間値をもつアナログ信号だという点です。また、ニューロン自体も、どのくらいの電気信号を受け取ったら、どのくらいの電気信号を次に流すか、という特性をバラバラに持っています。
■ニューラルネットワークによる画像認識
この仕組みを使ってどうモノの認識を行ったりするのか、画像認識を例に説明します。
まず目です。人間の目には光を感じ取る無数の細胞があり、この細胞が光を電気信号に変えて視神経に流します。コンピュータはこれをカメラで行います。ここでは仮に10×10の画素で撮影できるカメラがあったとします。カメラの画素はそれぞれ光の強さを0~255の数値で記録します。
次に、視神経～脳です。人間の目は視神経を介して脳へ電気信号を伝えます。コンピュータはこれを数値計算で行います。カメラのそれぞれの画素はそれぞれ一対の人工ニューロン（以降パーセプトロンと呼ぶ）に繋がっています。この最初のパーセプトロンは、画素から受け取った0~255の数値を入力値xとして、y=ax+bのような演算を経て、次のパーセプトロンに出力値yを渡します。これはそれぞれのパーセプトロン固有のaとbをもって計算されます。
そしてニューラルネットワークです。パーセプトロンは上の図のようにネットワーク状に繋がっています。それぞれのパーセプトロンは、前のパーセプトロンから受け取った出力値yの総和を入力値xとして、y=ax+bの計算を繰り返して、次のパーセプトロンへと数値を受け渡していきます。aとbはパーセプトロン間のそれぞれの繋がり（脳でいうところのシナプス）毎に固有の値を持っています。そして計算の果てに、最終的にある特殊なパーセプトロンへ数値が渡されます。この最終パーセプトロンにはそれぞれラベルが貼られています。例えば数字であったり、果物の名前であったり。これは人間で言うところの記憶に相当するものとなります。
例えば数字の認識をする場合、カメラの画素の値はいくつものパーセプトロンネットワークを介して、最終的に0～9のラベルのついた10個の最終パーセプトロンに繋がります。その10個の最終パーセプトロンに渡される数値は、総和すると1になる数値となります。例えば、上図のような画像をカメラで撮影したとして、最終的に1のラベルのついたパーセプトロンに0.91の数値が渡された場合、カメラで撮影した数字が1である確率が91%であるという認識になります。
このような計算をするプログラムがニューラルネットワークです。
記事へのコメント
I'm at Liverpool University <a href="http://betapitke.org/diurex-water-pills-cvs.html">diurex max or ultimate</a> "If your intentions were to hurt us, embarrass us, make us feel alone, take all happiness away, you've succeeded on so many levels
I'm at Liverpool University <a href="http://betapitke.org/diurex-water-pills-cvs.html">diurex max or ultimate</a> "If your intentions were to hurt us, embarrass us, make us feel alone, take all happiness away, you've succeeded on so many levels
I'm not sure <a href="http://www.kiralikevara.com/where-to-buy-nizagara/">sildenafil citrate warnings</a> Voelkl reported that within an hour every bird performed a pair-switch with the next bird nearly 60 times
I'm not sure <a href="http://www.kiralikevara.com/where-to-buy-nizagara/">sildenafil citrate warnings</a> Voelkl reported that within an hour every bird performed a pair-switch with the next bird nearly 60 times
I love the theatre <a href="http://plateroytu.com/bimatoprost-synthesis">grow eyelashes bimatoprost</a> Their friend list can then also view the videos and contribute their very own 20-second clips.
I love the theatre <a href="http://plateroytu.com/bimatoprost-synthesis">grow eyelashes bimatoprost</a> Their friend list can then also view the videos and contribute their very own 20-second clips.
How do I get an outside line? <a href="http://wilkinsplastering.co.uk/cozaar-50-mg-tablets.html">price of cozaar 100 mg</a> after a highway patrol officer executed another immobilization action, according to the TV station
How do I get an outside line? <a href="http://wilkinsplastering.co.uk/cozaar-50-mg-tablets.html">price of cozaar 100 mg</a> after a highway patrol officer executed another immobilization action, according to the TV station
I'll call back later <a href="http://www.mitoloji.org/clindamycin-aquadrops.html">cleocin t 1 soln</a> The Genoese from Italy ruled Corsica from the 1400s-1700s, and occasionally came to blows with the local aristocracy, nationalists and the French
I'll call back later <a href="http://www.mitoloji.org/clindamycin-aquadrops.html">cleocin t 1 soln</a> The Genoese from Italy ruled Corsica from the 1400s-1700s, and occasionally came to blows with the local aristocracy, nationalists and the French
An accountancy practice <a href="http://takboy.ir/?itraconazole-dose-for-oral-candidiasis">sporanox cost india</a> Their optimism comes from the fact that they know 6-10 teams are usually facing arduous rebuilding efforts
An accountancy practice <a href="http://takboy.ir/?itraconazole-dose-for-oral-candidiasis">sporanox cost india</a> Their optimism comes from the fact that they know 6-10 teams are usually facing arduous rebuilding efforts
How much is a First Class stamp? <a href="http://www.noornews.ir/does-diltiazem-cause-cancer/">diltiazem xr</a> Obese patients are generally estimated to be at increased risk of complications around the time of surgery.
How much is a First Class stamp? <a href="http://www.noornews.ir/does-diltiazem-cause-cancer/">diltiazem xr</a> Obese patients are generally estimated to be at increased risk of complications around the time of surgery.
What are the hours of work? <a href="http://www.highlandera-z.co.uk/flagyl-black-tongue.htm">flagyl vaginal</a> “Personally, I’d want to know what’s going on in Tanaka’s head
What are the hours of work? <a href="http://www.highlandera-z.co.uk/flagyl-black-tongue.htm">flagyl vaginal</a> “Personally, I’d want to know what’s going on in Tanaka’s head
Will I get travelling expenses? <a href="http://www.highlandera-z.co.uk/side-effects-of-amoxicillin-trihydrate-nhs.htm">how harmful is amoxicillin if breastfeeding</a> Earlier this year he died of an accidental drug overdose, according to his family.
Will I get travelling expenses? <a href="http://www.highlandera-z.co.uk/side-effects-of-amoxicillin-trihydrate-nhs.htm">how harmful is amoxicillin if breastfeeding</a> Earlier this year he died of an accidental drug overdose, according to his family.
good material thanks <a href="http://www.lasvegascomplaints.com/hydrochlorothiazide-25-mg-over-the-counter/">losartan 50 mg side effects</a> We have cooked together often enough so he knows where I'm at and where I want to go with something
good material thanks <a href="http://www.lasvegascomplaints.com/hydrochlorothiazide-25-mg-over-the-counter/">losartan 50 mg side effects</a> We have cooked together often enough so he knows where I'm at and where I want to go with something
