# Нейросети - что это и чем их есть? Часть 1

By [Untitled](https://paragraph.com/@0x6b51ae3a0de15387b8f1d602a40704db9e137c5d) · 2023-01-22

---

### Что такое нейросеть?

Нейросеть (искусственная нейронная сеть) — это математическая модель, созданная по подобию биологических нейронных сетей, составляющих мозг живых существ. Такие системы учатся выполнять задачи, рассматривая примеры без специального программирования под конкретное применение.

Они обеспечивают лучшую в своем классе производительность в таких областях, как распознавание речи и изображений, работая с неупорядоченными данными вроде записанной речи и фотографий.

### Различие между нейросетью, ИИ и МО

Искусственный интеллект — это обширная отрасль компьютерных наук, сосредоточенная на создании умных машин, способных выполнять интеллектуальные задачи.

Машинное обучение, являясь подразделом искусственного интеллекта, предназначено для решения задачи не прямым способом, а путем поиска закономерностей в данных после обучения алгоритма на множестве примеров.

Нейросети являются подразделом машинного обучения. Как уже упоминалось выше, они умеют делать прогнозы на основе неструктурированных данных.

### Составные части нейросети

Подобная естественному аналогу искусственная нейросеть состоит из нейронов и синапсов.

Нейрон — это единица, которая получает информацию и производит над ней определенные вычисления. Он является простейшей структурной единицей любой нейросети. Как правило, нейроны упорядочиваются в слои, которые в конечном счете формируют сеть.

Все нейроны работают примерно одинаково. Однако существуют некоторые частные случаи нейронов, выполняющих специфические функции.

Основные типы нейронов:

*   входной (input) — слой нейронов, получающий информацию;
    
*   скрытый (hidden) — некоторое количество слоев, обрабатывающих информацию;
    
*   выходной (output) — слой нейронов, представляющий результаты вычислений.
    

Синапс — это связь, соединяющая выход одного нейрона со входом другого. Проходящий через него сигнал может усиливаться или ослабевать.

Параметром синапса является вес — коэффициент, из-за которого передаваемая информация из одного нейрона другому может изменяться.

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/0db9a96e4234643cf898e1ab93ea61ac3f9f0d63513c0af2defd90673f9c421a.png)

Важную роль в архитектуре нейросети играет активатор. Как и в мозге живого организма, он решает, какие сигналы пропускать через нейроны, а какие нет. 

Например, вы взялись за горячий чайник. Нервные окончания на пальцах передадут информацию в нейроны головного мозга, где функция активации примет решение: отдернуть руку от источника тепла или продолжать пропускать сигналы.

### Принцип действия нейросети

На входной слой нейронов поступает некая информация, которая по синапсам переходит на следующий слой. При этом каждый синапс обладает собственным коэффициентным весом, а любой следующий нейрон в новом слое может иметь несколько входов. Информация передается дальше до тех пор, пока не дойдет до конечного выхода.

Например, алгоритм распознавания рукописного текста должен иметь возможность справляться с огромным разнообразием способов представления данных. Каждую цифру от 0 до 9 можно записать множеством способов: размер и точная форма каждого символа могут сильно отличаться в зависимости от того, кто пишет и в каких обстоятельствах.

Входному слою подаются значения, представляющие пиксели, которые составляют изображение рукописной цифры. Выходной слой, в свою очередь, предсказывает, какой символ изображен на картинке.

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/b819d894f85f6b9a9928beebcf4663c1c3d2c5384ada9e52c3a555954d6121d8.png)

Кружки на схеме представляют собой нейроны, которые организованы в связанные между собой вертикальные слои.

Цвета ссылок также различаются: они обозначают важность связей между нейронами. Красные связи усиливают значение при переходе между слоями, что увеличивает шанс активации нейрона, в который поступает значение.

На схеме активированные нейроны заштрихованы красным. В «Скрытом слое 1» они означают, что изображение рукописной фигуры содержит определенную комбинацию пикселей, напоминающих горизонтальную линию вверху рукописного числа 3 или 7.

Таким образом, «Скрытый слой 1» может обнаружить характерные линии и кривые, которые в конечном итоге объединятся в полную рукописную фигуру.

---

*Originally published on [Untitled](https://paragraph.com/@0x6b51ae3a0de15387b8f1d602a40704db9e137c5d/1)*