我们用一个生活化的比喻来通俗解释人工神经网络中的 “神经元” 和 “激活函数”,保证你听完就懂 👇
🧠 一、神经元:像一个“小决策员”
想象你在一家披萨店打工 👨🍳,你的工作是:
根据顾客点的配料,决定要不要推荐加“芝士加倍”这个选项。
你每天会收到几个输入信息,比如:
- 顾客点了“培根”吗?✅ 是 → +1分
- 顾客点了“菠萝”吗?✅ 是 → -2分(因为芝士+菠萝太奇怪了)
- 顾客是“会员”吗?✅ 是 → +1分
- 顾客点了“大号披萨”吗?✅ 是 → +2分
然后你把这些分数加起来,比如:
1(培根) - 2(菠萝) + 1(会员) + 2(大号) = 2分
这个“打分 + 求和”的过程,就是一个人工神经元在做的事!
🔹 输入 = 各种特征(配料、会员、尺寸…)
🔹 权重 = 每个特征的重要性(+1、-2、+2…)
🔹 求和 = 把加权后的输入加起来
🔹 输出前 → 要不要推荐?这就轮到“激活函数”出场了!
⚡ 二、激活函数:像一个“开关”或“过滤器”
你算出来总分是 2分,但老板规定:
“只有分数 ≥ 1 分,你才可以推荐‘芝士加倍’!否则闭嘴。”
于是你心里有个“开关”:
- 如果总分 ≥ 1 → 推荐!✅ 输出 = 1
- 如果总分 < 1 → 不推荐!❌ 输出 = 0
这个“开关规则”,就是激活函数!
它决定了这个神经元“要不要激活”、“激活到什么程度”。
🧩 常见激活函数举例(用生活例子解释)
1. Sigmoid —— “温和的评委”
输出在 0 到 1 之间,像打分从“完全不推荐”到“强烈推荐”。
分数 = -5 → 输出 ≈ 0(完全不推荐)
分数 = 0 → 输出 = 0.5(中立)
分数 = 5 → 输出 ≈ 1(强烈推荐)
👉 适合做“概率型”判断,比如“用户购买的可能性”。
名称来源:因其图像呈 “S” 形,希腊字母 “Sigma”(Σ)的小写 “ς” 也形似 “S”,故称为 Sigmoid,意为 “S 形的”。
- ς与σ虽然同属Sigma的小写变体,但字形存在显著差异:σ呈现为闭合环状结构("σ"),而ς则采用开放曲线结构("ς")
- ς(Final Sigma)在希腊文书写中用作一个单词的最后一个字母。
- σ(小写的sigma)符号常用于数学中表示统计学中的标准差以及一系列项的总和。
2. ReLU(最常用) —— “懒员工”
“小于0?那我啥也不干,输出0。大于0?我就原样输出!”
分数 = -3 → 输出 = 0 ❌
分数 = 4 → 输出 = 4 ✅
👉 简单高效,让网络“只关注积极信号”,忽略负分干扰。
名称来源
- 全称:Rectified Linear Unit
- 中文名称:修正线性单元
3. Tanh —— “严格的考官”
输出在 -1 到 1 之间,负分表示“强烈反对”,正分表示“强烈支持”。
分数很低 → 输出接近 -1
分数很高 → 输出接近 +1
👉 比 Sigmoid 更“中心对称”,适合某些中间层。
名称来源
- 全称:Hyperbolic Tangent
- 中文名称:双曲正切函数
- 名称来源:Tanh 是 “Hyperbolic Tangent” 的缩写,其中 “Tan” 代表 Tangent(正切),“h” 代表 hyperbolic(双曲的)。
🎯 总结一句话:
💡 神经元 = 收集信息 + 打分加总
💡 激活函数 = 决定这个分数要不要“说出来”,以及“说多大声”
就像你大脑里的神经元,收到信号 → 处理 → 决定是否“放电”传递给下一个神经元。
人工神经网络就是由成千上万个这样的“小决策员”组成,一层层传递、判断,最后做出复杂决策 —— 比如识别猫、翻译语言、下围棋!
✅ 小贴士记忆法:
🧠 神经元 = 厨师(收集食材 + 炒菜)
⚡ 激活函数 = 品尝师(觉得好吃才端出去,不好吃就倒掉)