递归神经网络

《递归神经网络设计与应用》是一本涉及神经网络、大数据、优化、建模与控制的学习资料，专注于递归神经网络的理论与实际应用。

漫谈递归神经网络：RNN与LSTM 递归神经网络 (RNN) 是一种专门处理序列数据的神经网络，它能够捕捉时间序列信息，在自然语言处理、语音识别等领域有着广泛的应用。然而，传统的RNN存在梯度消失和梯度爆炸问题，难以学习到长距离依赖关系。为了克服这些问题，长短期记忆网络 (LSTM) 应运而生。LSTM 通过引入门控机制，可以选择性地记忆和遗忘信息，从而有效地捕捉长距离依赖关系。 RNN：捕捉序列信息的利器 RNN 的核心在于其循环结构，允许信息在网络中传递和积累。每个时间步，RNN 接收当前输入和前一时刻的隐藏状态，并输出新的隐藏状态和预测结果。这种循环结构使得 RNN 能够学习到序列数据中的时间依赖关系。 LSTM：破解长距离依赖难题 LSTM 通过引入输入门、遗忘门和输出门，精细地控制信息的流动。 遗忘门决定哪些信息需要从细胞状态中丢弃。 输入门决定哪些新信息需要被存储到细胞状态中。 输出门决定哪些信息需要从细胞状态中输出到隐藏状态。 RNN 与 LSTM 的应用 RNN 和 LSTM 在众多领域都有着广泛的应用，例如： 自然语言处理： 文本生成、机器翻译、情感分析等。 语音识别： 语音转文本、语音搜索等。 时间序列分析： 股票预测、天气预报等。

BP神经网络的MATLAB代码实现展示了其基本的架构和训练过程。首先，定义网络结构，包括输入层、隐藏层和输出层的神经元数量。其次，初始化权重和偏置，然后通过前向传播计算输出，使用误差反向传播算法调整权重和偏置。最后，通过多次迭代训练网络，直到误差满足要求。该代码适用于简单的分类和回归任务，具有较好的学习能力和泛化性能。

神经网络是由许多神经元之间的连接组成，例如下图显示了具有中间层（隐层）的B-P网络。BP神经网络是一种数学模型，其详细解析如下。

这篇论文介绍了通过展开迭代阈值算法（ISTA）创建的顺序稀疏编码网络的Matlab代码。论文作者包括S. Wisdom，T. Powers，J. Pitton和L. Atlas。它在ICASSP 2017和arXiv上分别发表。代码支持了NIPS 2016复杂可解释机器学习研讨会。如果需要复制论文结果，请访问作者提供的网站。同时，代码还支持Caltech-256数据集的预处理。

改进BP神经网络算法以提高数据挖掘中的收敛速度。

神经网络训练前，需设计拓扑结构，包括隐层神经元数量及其初始参数。隐层神经元越多，逼近越精确，但不宜过多，否则训练时间长、容错能力下降。如训练后准确性不达标，需重新设计拓扑或修改初始参数。

逻辑性的思维是根据逻辑规则进行推理的过程；它将信息化为概念并用符号表示，然后通过符号运算按串行模式进行逻辑推理；这一过程可以写成串行指令供计算机执行。然而，直观性的思维是将分布式存储的信息综合起来，结果是突然产生的想法或解决问题的办法。这种思维方式的根本在于两点：1.信息通过神经元上的兴奋模式分布存储在网络上；2.信息处理是通过神经元之间同时相互作用的动态过程完成的。

神经网络识别，可识别三种类别，使用四种特征。可更改程序以识别更多类别。

输入层：感知单元连接网络和环境隐含层：非线性变换，输入空间到隐层空间输出层：线性，响应训练数据