Neuronové sítě jsou výpočetní modely inspirované strukturou a funkcí biologických neuronových sítí v mozku. Jsou základním stavebním kamenem hlubokého učení (Deep Learning) a umožňují počítačům učit se z komplexních dat, jako jsou obrázky, zvuk nebo přirozený jazyk.
Základní jednotkou je umělý neuron (perceptron). Ten přijímá vstupy, zpracovává je a generuje výstup.
Aktivační funkce vnášejí do sítě nelinearitu, což jí umožňuje řešit složité problémy.
| Název | Vzorec | Charakteristika |
|---|---|---|
| Sigmoid | $\sigma(z) = \frac{1}{1 + e^{-z}}$ | Vrací hodnoty mezi 0 a 1. Dříve populární, dnes vytlačována. |
| ReLU | $f(z) = \max(0, z)$ | Nejpoužívanější. Lineární pro kladné hodnoty, nula pro záporné. Rychlá a efektivní. |
| Softmax | $\dots$ | Používá se v poslední vrstvě pro klasifikaci (převádí výstupy na pravděpodobnosti). |
Standardní síť, známá jako Multi-Layer Perceptron, se skládá z:
1. **Input Layer (Vstupní vrstva):** Každý neuron reprezentuje jeden příznak (např. jeden pixel). 2. **Hidden Layers (Skryté vrstvy):** Vrstvy mezi vstupem a výstupem. Zde dochází k učení abstrakcí (např. hrany -> tvary -> obličej). 3. **Output Layer (Výstupní vrstva):** Poskytuje finální predikci.
Učení sítě je iterační proces, který se skládá ze dvou hlavních kroků:
Data projdou sítí od vstupu k výstupu. Na konci se vypočítá ztrátová funkce (Loss Function), která měří, jak moc se predikce sítě liší od skutečnosti.
Algoritmus vypočítá, jakou měrou ke chybě přispěl každý neuron. Pomocí gradientního sestupu (Gradient Descent) se pak váhy upraví tak, aby byla chyba v dalším kroku menší.
Podle architektury dělíme sítě pro specifické úkoly:
Související témata:
Tagy: ai neural_networks deep_learning math