न्यूरल नेटवर्क

कैटगरी वाले डेटा मॉड्यूल में, सुविधाओं के क्रॉस एक्सरसाइज़ से आपको याद होगा कि नीचे दी गई क्लासिफ़िकेशन समस्या नॉन-लाइनर है:

चित्र 1.  कार्टेशियन निर्देशांक वाला प्लैटफ़ॉर्म, जिसे चार क्वाड्रेंट में बांटा गया है. हर क्वाड्रेंट में, स्क्वेयर के आकार में यादृच्छिक बिंदु भरे गए हैं. सबसे ऊपर दाईं ओर और सबसे नीचे बाईं ओर मौजूद डॉट नीले रंग के होते हैं.
      और ऊपर बाएं और नीचे दाएं क्वाड्रेंट में मौजूद बिंदु नारंगी रंग के होते हैं.
पहला डायग्राम. नॉनलीनियर क्लासिफ़िकेशन से जुड़ी समस्या. लीनियर फ़ंक्शन, सभी नीले बिंदुओं को नारंगी बिंदुओं से अलग नहीं कर सकता.

"नॉन-लाइनर" का मतलब है कि \(b + w_1x_1 + w_2x_2\)फ़ॉर्म के मॉडल की मदद से, किसी लेबल का सटीक अनुमान नहीं लगाया जा सकता. दूसरे शब्दों में, "फ़ैसला लेने की जगह" कोई लाइन नहीं है.

हालांकि, अगर हम अपनी सुविधाओं $x_1$ और $x_2$ पर फ़ीचर क्रॉस करते हैं, तो हम लीनियर मॉडल का इस्तेमाल करके, दोनों सुविधाओं के बीच नॉन-लाइनियर संबंध दिखा सकते हैं: $b + w_1x_1 + w_2x_2 + w_3x_3$, जहां $x_3$, $x_1$ और $x_2$ के बीच फ़ीचर क्रॉस है:

चित्र 2.  पहले चित्र में दिखाए गए नीले और नारंगी बिंदुओं वाला वही कार्टीज़न निर्देशांक प्लैन.  हालांकि, इस बार ग्रिड के ऊपर एक सफ़ेद हाइपरबोलिक कर्व प्लॉट किया गया है. यह सबसे ऊपर दाईं ओर और सबसे नीचे बाईं ओर मौजूद नीले बिंदुओं (अब नीले बैकग्राउंड के साथ शेड किए गए) को सबसे ऊपर बाईं ओर और सबसे नीचे दाईं ओर मौजूद नारंगी बिंदुओं (अब नारंगी बैकग्राउंड के साथ शेड किए गए) से अलग करता है.
दूसरा डायग्राम. फ़ीचर क्रॉस जोड़कर x1x2, लीनियर मॉडल सीख सकता है एक हाइपरबोलिक आकार, जो नीले बिंदुओं को नारंगी बिंदुओं से अलग करता है.

अब इस डेटासेट पर ध्यान दें:

चित्र 3.  कार्टेशियन निर्देशांक तल, जिसे चार क्वाड्रेंट में बांटा गया है.
      ग्राफ़ के ऑरिजिन में नीले बिंदुओं का एक गोलाकार क्लस्टर है. इसके चारों ओर नारंगी बिंदुओं की एक रिंग है.
तीसरी इमेज. नॉनलाइनर क्लासिफ़िकेशन से जुड़ी ज़्यादा मुश्किल समस्या.

इसे सुविधा क्रॉस एक्सरसाइज़ से भी याद किया जा सकता है जो इस डेटा के लिए एक लीनियर मॉडल को फ़िट करने के लिए क्रॉस-पोस्ट करती है इसमें थोड़ा मेहनत और एक्सपेरिमेंट करना पड़ा.

लेकिन, अगर आपको खुद ही ये सभी प्रयोग करने की ज़रूरत न पड़े, तो क्या होगा? न्यूरल नेटवर्क, मॉडल आर्किटेक्चर की एक फ़ैमिली है. इन्हें डेटा में नॉन-लीनियर पैटर्न ढूंढने के लिए डिज़ाइन किया गया है. न्यूरल नेटवर्क की ट्रेनिंग के दौरान, अपने-आप model का इस्तेमाल करें इनपुट डेटा पर परफ़ॉर्मेंस को बेहतर बनाने के लिए, सबसे बेहतर सुविधा क्रॉस-पॉइंट को सीखता है नुकसान.

नीचे दिए गए सेक्शन में, हम यह जानेंगे कि न्यूरल नेटवर्क कैसे काम करते हैं.