📜  ANN、CNN和RNN的区别

📅  最后修改于: 2021-09-11 04:19:34             🧑  作者: Mango

人工神经网络(ANN):

人工神经网络(ANN),是每层的一组多个感知器或神经元。 ANN 也称为前馈神经网络,因为输入仅在前向处理。
这种类型的神经网络是最简单的神经网络变体之一。它们在一个方向上通过各种输入节点传递信息,直到它到达输出节点。网络可能有也可能没有隐藏节点层,使它们的功能更易于解释。
好处:

  • 在整个网络上存储信息。
  • 能够处理不完整的知识。
  • 具有容错能力。
  • 具有分布式内存。

缺点:

  • 硬件依赖。
  • 无法解释的网络行为。
  • 确定合适的网络结构。

卷积神经网络(CNN):

卷积神经网络 (CNN) 是当今最流行的模型之一。该神经网络计算模型使用多层感知器的变体,并包含一个或多个可以完全连接或池化的卷积层。这些卷积层创建的特征图记录了一个图像区域,该区域最终被分解为矩形并发送出去进行非线性处理。
好处:

  • 图像识别问题的准确率非常高。
  • 自动检测重要特征,无需任何人工监督。
  • 重量分享。

缺点:

  • CNN 不对物体的位置和方向进行编码。
  • 缺乏对输入数据空间不变的能力。
  • 需要大量的训练数据。

循环神经网络(RNN):

循环神经网络 (RNN) 更为复杂。他们保存处理节点的输出并将结果反馈到模型中(他们没有只向一个方向传递信息)。这就是模型学习预测层结果的方式。 RNN 模型中的每个节点都充当一个存储单元,继续计算和执行操作。如果网络的预测不正确,那么系统会自我学习并在反向传播过程中继续朝着正确的预测努力。
好处:

  • RNN 会随着时间的推移记住每一个信息。它在时间序列预测中很有用,因为它也具有记住先前输入的功能。这称为长短期记忆。
  • 循环神经网络甚至与卷积层一起使用来扩展有效像素邻域。

缺点:

  • 梯度消失和爆炸问题。
  • 训练 RNN 是一项非常艰巨的任务。
  • 如果使用 tanh 或 relu 作为激活函数,它无法处理很长的序列。

单个表中所有三个网络的总和:

ANN CNN RNN
Type of Data Tabular Data, Text Data Image Data Sequence data
Parameter Sharing No Yes Yes
Fixed Length input Yes Yes No
Recurrent Connections No No Yes
Vanishing and Exploding Gradient Yes Yes Yes
Spatial Relationship No Yes No
Performance ANN is considered to be less powerful than CNN, RNN. CNN is considered to be more powerful than ANN, RNN. RNN includes less feature compatibility when compared to CNN.
Application Facial recognition and Computer vision. Facial recognition, text digitization and Natural language processing. Text-to-speech conversions.
Main advantages Having fault tolerance, Ability to work with incomplete knowledge. High accuracy in image recognition problems, Weight sharing. Remembers each and every information, Time series prediction.
Disadvantages Hardware dependence, Unexplained behavior of the network. Large training data needed, don’t encode the position and orientation of object. Gradient vanishing, exploding gradient.