前馈神经网络

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🧠 前馈神经网络

Feedforward Neural Network (FNN)  — 最基础的人工神经网络类型

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💡 核心概念

前馈神经网络的信息流动是单向的:

输入层 → 隐藏层 → 输出层

信息从输入层经过隐藏层传递到输出层,不存在反馈或循环连接。这是它与循环神经网络(RNN)的主要区别。


🏗️ 结构组成

层级功能
输入层接收原始输入数据
隐藏层一层或多层中间层,负责特征提取和转换
输出层产生最终预测或分类结果

⚙️ 工作原理

每个神经元执行以下计算:

         ┌─────────────────┐
上一层输出 ──→ │ 加权求和 Σ(wᵢxᵢ) │ ──→ 加偏置(b) ──→ 激活函数(σ) ──→ 输出
         └─────────────────┘

这个过程称为 前向传播(Forward Propagation)

常用激活函数

  • ReLU — f(x) = max(0, x)
  • Sigmoid — f(x) = 1 / (1 + e⁻ˣ)
  • Tanh — f(x) = (eˣ - e⁻ˣ) / (eˣ + e⁻ˣ)

✨ 主要特点

  • 简单直观 — 结构简单,易于理解和实现
  • 静态映射 — 适用于静态输入输出映射任务
  • 万能近似 — 单隐藏层即可近似任意连续函数1
  • 深层表达 — 多个隐藏层能学习更复杂的特征表示

🎯 常见应用

领域应用
🖼️ 图像处理与卷积层结合进行图像识别
📊 分类任务文本分类、图像分类等
📈 回归预测数值预测、趋势分析
🔍 模式识别特征匹配、异常检测
💬 自然语言处理文本表示、情感分析