人工智能卷积神经芯片的应用前景,卷积神经网络模型属于哪个人工智能学派的成果

发布时间:2023-12-12 09:05:57
发布者:网友

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一、卷积神经网络模型属于哪个人工智能学派的成果

卷积神经网络(ConvolutionalNeuralNetworks,CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(FeedforwardNeuralNetworks),是深度学习(deeplearning)的代表算法之一。卷积神经网络具有表征学习(representationlearning)能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类(shift-invariantclassification),因此也被称为“平移不变人工神经网络(Shift-InvariantArtificialNeuralNetworks,SIANN)”。

二、卷积神经网络的共性

1、卷积神经网络是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络,是深度学习的代表算法之一。

2、卷积神经网络具有表征学习能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类,因此也被称为“平移不变人工神经网络”。

3、对卷积神经网络的研究始于二十世纪80至90年代,时间延迟网络和LeNet-5是最早出现的卷积神经网络;

4、在二十一世纪后,随着深度学习理论的提出和数值计算设备的改进,卷积神经网络得到了快速发展,并被大量应用于计算机视觉、自然语言处理等领域。

5、卷积神经网络仿造生物的视知觉机制构建,可以进行监督学习和非监督学习。

6、其隐含层内的卷积核参数共享和层间连接的稀疏性使得卷积神经网络能够以较小的计算量对格点化特征,例如像素和音频进行学习、有稳定的效果且对数据没有额外的特征工程要求。

三、卷积积分的应用有哪些

1、卷积积分在信号处理、图像处理、语音识别等领域有广泛应用。在信号处理中,卷积积分可用于滤波、降噪、特征提取等任务。

2、在图像处理中,卷积积分可用于边缘检测、图像增强、模糊处理等。

3、在语音识别中,卷积积分可用于声纹识别、语音分割等。此外,卷积积分还在机器学习、计算机视觉、自然语言处理等领域中被广泛应用,用于模式识别、特征提取、数据压缩等任务。总之,卷积积分在多个领域中发挥着重要作用,为信号和数据处理提供了有效的工具和方法。

四、人工神经网络的主要用途

人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,ANN)是一种模仿生物神经网络的结构和功能的数学模型或计算模型,它主要用于以下几个方面:

1.模式识别:人工神经网络可以用于模式识别,如语音识别、图像识别、人脸识别等。通过训练人工神经网络,可以使其学习到输入数据的特征和模式,从而实现对数据的分类和识别。

2.数据预测:人工神经网络可以用于数据预测,如股票预测、天气预测、销量预测等。通过训练人工神经网络,可以使其学习到历史数据的规律和趋势,从而实现对未来数据的预测。

3.机器学习:人工神经网络是机器学习的重要分支之一,它可以用于解决各种机器学习问题,如分类、回归、聚类等。

4.图像处理:人工神经网络可以用于图像处理,如图像分割、图像增强、图像去噪等。通过训练人工神经网络,可以使其学习到图像的特征和模式,从而实现对图像的处理和优化。

5.自然语言处理:人工神经网络可以用于自然语言处理,如文本分类、情感分析、机器翻译等。通过训练人工神经网络,可以使其学习到语言的规则和模式,从而实现对自然语言的处理和理解。

总之,人工神经网络是一种非常强大的工具,它可以用于解决各种复杂的问题,并且在许多领域都有广泛的应用。

五、神经网络芯片原理

1、根据计算模块的组织方式的不同,神经网络芯片从体系结构上主要分为乘加树和脉动阵列两大类。Dianna0系列采用了乘加树体系结构。它类似于经典的通用处理器,使用指令来灵活控制整个卷积计算的过程,同时,对输入特征图、权重和输出特征图等不同的运算数据设计专用的缓冲系统DaDiannao则针对高性能深度学习应用场景,扩展了多运算核心架构。

2、谷歌的TPU则采用了脉动阵列的组织方式。脉动阵列是在1970年代由哈佛大学的孔祥重教授提出,中科院计算所李国杰院士在脉动阵列的发展中也作出过基础性贡献。脉动阵列采用一种纵横处理结构,数据按预先确定的“流水”在阵列的处理单元中有规则地流动,单元对数据进行并行处理,预先确定的数据流动模式使数据从流入到流出处理单元阵列过程中完成所有应做的处理。神经网络的卷积计算模式和脉动阵列计算特点高度匹配,因而能取得非常好的加速性能。

3、从二者的结构特征可以看出,乘加树结构的神经网络芯片使用指令控制计算流程,灵活通用,适合设计通用神经网络处理器。而脉动阵列结构,可以高效复用数据,性能更高,但计算模式固定,比较专用。

关于人工智能卷积神经芯片的应用前景的内容到此结束,这篇文章只是小编的分享,并不能代表大家观点和客观事实,仅仅给大家作为参考交流学习哦!希望对大家有所帮助。

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