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Ch6神经网络在材料科学

与工程中应用6.1引言6.2人工神经网络基础神经网络在材料科学和工程中的运用第1页

6.1引言人类对人工智能研究能够分成两种方式对应着两种不一样技术:传统人工智能技术——心理角度模拟基于人工神经网络技术——生理角度模拟1.1人工神经网络提出1.2人工神经网络特点1.3历史回顾神经网络在材料科学和工程中的运用第2页

引言—1.1人工神经网络提出人工神经网络（简记作ANN,ArtificialNeuralNetworks）,是对人类大脑系统一阶特征一个描述。简单地讲,它是一个数学模型,能够用电子线路来实现,也能够用计算机程序来模拟,是人工智能研究一个方法。神经网络在材料科学和工程中的运用第3页

引言—1.1人工神经网络提出1.1.1智能与人工智能智能是个体有目标行为,合理思维,以及有效、适应环境综合能力。智能是个体认识客观事物和利用知识处理问题能力。人类个体智能是一个综合能力。神经网络在材料科学和工程中的运用第4页

引言—1.1人工神经网络提出智能能够包含8个方面感知与认识客观事物、客观世界和自我能力感知是智能基础——最基本能力经过学习取得经验与积累知识能力这是人类在世界中能够不停发展最基本能力。了解知识,利用知识和经验分析、处理问题能力这一能力能够算作是智能高级形式。是人类对世界进行改造,推进社会发展基本能力。神经网络在材料科学和工程中的运用第5页

引言—1.1人工神经网络提出联想、推理、判断、决议语言能力这是智能高级形式又首先。预测和认识“主动”和“被动”之分。联想、推理、判断、决议能力是“主动”基础。利用进行抽象、概括能力上述这5种能力，被认为是人类智能最基本能力，表现为三种综合能力:发觉、创造、创造、创新能力；实时、快速、合理地应付复杂环境能力；预测、洞察事物发展、改变能力。神经网络在材料科学和工程中的运用第6页

引言—1.1人工神经网络提出人工智能:研究怎样使类似计算机这么设备去模拟人类这些能力。研究人工智能目标增加人类探索世界，推进社会前进能力深入认识自己三大学术流派符号主义（或叫做符号/逻辑主义）学派联接主义（或者叫做PDP）学派进化主义（或者叫做行动/响应）学派神经网络在材料科学和工程中的运用第7页

引言—1.1人工神经网络提出1.1.2物理符号系统一个物理系统表现智能行为充要条件是它有一个物理符号系统?人脑反应形式化??现实信息数据???物理系统物理符号系统?表现智能神经网络在材料科学和工程中的运用第8页

引言—1.1人工神经网络提出1.1.3联接主义观点关键:智能本质是联接机制。神经网络是一个由大量简单处理单元组成高度复杂大规模非线性自适应系统ANN力争从四个方面去模拟人脑智能行为物理结构计算模拟存放与操作训练神经网络在材料科学和工程中的运用第9页

引言—1.1人工神经网络提出1.1.4两种模型比较神经网络在材料科学和工程中的运用第10页

引言—1.1人工神经网络提出物理符号系统和人工神经网络系统差异项目物理符号系统人工神经网络处理方式逻辑运算模拟运算执行方式串行并行动作离散连续存放局部集中全局分布神经网络在材料科学和工程中的运用第11页

引言—1.1人工神经网络提出两种人工智能技术比较项目传统AI技术ANN技术基本实现方式串行处理；由程序实现控制并行处理；对样本数据进行多目标学习；经过人工神经元之间相互作用实现控制基本开发方法设计规则、框架、程序；用样本数据进行调试（由人依据已知环境去结构一个模型）定义人工神经网络结构原型，经过样本数据，依据基本学习算法完成学习——自动从样本数据中抽取内涵（自动适应应用环境）适应领域准确计算：符号处理，数值计算非准确计算：模拟处理，感觉，大规模数据并行处理模拟对象左脑（逻辑思维）右脑（形象思维）神经网络在材料科学和工程中的运用第12页

引言—1.2人工神经网络特点特点:信息分布表示运算全局并行和局部操作处理非线性人工神经网络是一个非线性有向图，图中含有能够经过改变权大小来存放模式加权边，而且能够从不完整或未知输入找到模式。神经网络在材料科学和工程中的运用第13页

引言—1.2人工神经网络特点关键点1）信息分布表示2）?运算全局并行与局部操作3）?处理非线性特征对大脑基本特征模拟1）?形式上:神经元及其联接；BN对AN2）?表现特征:信息存放与处理神经网络在材料科学和工程中的运