[深度学习]DNN(介绍2)

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DNN(深度神经网络)本身并不是指某一个具体的、固定的模型结构,而是一个广泛的类别或框架。 它描述的是具有多个(通常是非线性的)隐藏层的神经网络。

理解这个概念的关键点:

  1. “深度”的含义:

    • 指的是网络拥有多个隐藏层。这与早期的“浅层”神经网络(通常只有1个或很少的隐藏层)形成对比。
    • “深”的具体层数没有绝对标准,但一般认为超过2-3层隐藏层就可以称为“深度”了。随着技术发展,现在的深度网络动辄几十层、上百层甚至上千层。
  2. “框架”而非“具体模型”:

    • DNN 定义了一个架构范式:输入层 -> 多个隐藏层 -> 输出层。
    • 这个框架本身没有规定
      • 隐藏层具体有多少层(只要“多”就行)。
      • 每一层具体有多少个神经元。
      • 层与层之间具体如何连接(最常见的是全连接,即Dense Layer,但不限于此)。
      • 使用什么具体的激活函数(ReLU, Sigmoid, Tanh等)。
      • 使用什么具体的优化算法(SGD, Adam等)。
      • 使用什么具体的损失函数(MSE, Cross-Entropy等)。
      • 使用什么具体的正则化技术(Dropout, L1/L2等)。
  3. DNN包含的具体模型:

    • 在这个宽泛的DNN框架下,通过指定上述未定义的细节,就形成了具体的深度神经网络模型。例如:
      • 多层感知机(MLP): 这是最基础、最经典的DNN形式,使用全连接层。当你听到“DNN”而没有特别说明网络结构时,很多时候指的就是这种由多个全连接层堆叠而成的网络。它常用于结构化数据的分类和回归任务。
      • 卷积神经网络: 是DNN的一种,但其隐藏层主要包含卷积层、池化层,专门设计用于处理具有网格结构的数据(如图像、语音)。CNN是DNN在计算机视觉等领域最成功的子类之一。
      • 循环神经网络: 是DNN的一种,其隐藏层包含循环连接,允许信息在序列的不同时间步之间传递,专门用于处理序列数据(如文本、时间序列、语音)。LSTM和GRU是RNN的重要变体。
      • Transformer: 是另一种基于自注意力机制的DNN架构,在自然语言处理等领域取得了革命性成功。
      • 自动编码器: 是一种特殊的DNN架构,通常用于无监督学习(如降维、特征学习、生成模型),其结构包含一个编码器(压缩)和一个解码器(重建)。
      • 深度信念网络/玻尔兹曼机: 基于概率图模型的DNN(虽然现在不如前几种流行)。

总结:

  • DNN 是一个总称/类别/框架,指代所有具有多个隐藏层的神经网络。
  • 多层感知机是DNN中最基础、最典型的一种具体形式(使用全连接层)。
  • CNN, RNN, Transformer, Autoencoder 等都是DNN框架下的具体子类或架构,它们通过引入特定的层类型(卷积层、循环单元、注意力机制)或结构设计来解决特定类型的问题。

所以,回答你的问题: DNN本身不是指某一个像“ResNet-50”或“BERT-base”这样有明确层数、神经元数量、连接方式的具体模型。它是一个描述模型深度(多层)通用术语。在这个通用框架下,可以构建出无数种具体的深度神经网络模型,包括MLP、CNN、RNN等。当你听到“使用一个DNN”时,通常隐含的意思是使用了一个具有多个隐藏层的基础全连接网络(即MLP),但严格来说,任何深度的网络(CNN, RNN等)都是DNN。