用神经网络构造一个基于分类的多体系统
因为仅用1张图片也可以训练一个网络来分类,因此本文就用0的前三张图片0[1],0[2],0[3],两两组合,构成3个二分类网络,看看这三个网络的迭代次数彼此之间有什么关系?
(mnist 0[1],0[2])---81*30*2---(1,0)(0,1)…n12
(mnist 0[1],0[3])---81*30*2---(1,0)(0,1)…n13
(mnist 0[2],0[3])---81*30*2---(1,0)(0,1)…n23
收敛标准是1e-4,测量199次取平均值,得到的迭代次数的数据
n12 |
n13 |
n23 |
|
δ |
迭代次数n |
迭代次数n |
迭代次数n |
0.5 |
7.934673 |
7.829146 |
7.743719 |
0.4 |
116.9598 |
108.6985 |
94.39698 |
0.3 |
154.2764 |
145.6734 |
126.4171 |
0.2 |
191.6432 |
184.1457 |
158.8693 |
0.1 |
258.4171 |
248.7387 |
218.4372 |
0.01 |
885.6382 |
865.2965 |
781.8241 |
0.001 |
5370.894 |
5218.382 |
4829.462 |
9.00E-04 |
5900.945 |
5723.834 |
5318.372 |
8.00E-04 |
6532.09 |
6329.759 |
5903.447 |
7.00E-04 |
7289.417 |
7117.02 |
6611.744 |
6.00E-04 |
8395.005 |
8183.719 |
7594.236 |
5.00E-04 |
9869.141 |
9530.327 |
8970.156 |
4.00E-04 |
12084.92 |
11722.98 |
10981.86 |
3.00E-04 |
15632.77 |
15150.69 |
14291.96 |
2.00E-04 |
22723.52 |
21989.44 |
20571.64 |
1.00E-04 |
42711.11 |
41584.29 |
38924.38 |
这三组迭代次数n12,n13,n23之间可能有什么关系?
假设有一个小球m12,这个小球的质量等于两个小球的质量和m12=m1+m2,而质量m12,m1,m2的计算方法是
也就是将迭代次数理解成是弹簧的ω,将0[1]向(1,0)收敛理解成是一个弹簧k1,将0[2]向(0,1)收敛理解成是弹簧k2,然后将这两个网络的耦合理解成将两个弹簧并联。
因此有k12=k1+k2,并且让k1=k2得到
同样的办法得到
其中n12,n13,n23是已知的,因此3个方程3个未知数,这个方程可以解。
比如其中一组解
δ |
n13 |
n12 |
n23 |
计算n2 |
计算n1 |
计算n3 |
验算n13 |
验算n12 |
验算n23 |
|
0.5 |
7.829146 |
7.934673 |
7.743719 |
7.845784 |
8.026654 |
7.645535 |
7.829146 |
7.934673 |
7.743719 |
|
0.4 |
108.6985 |
116.9598 |
94.39698 |
99.65703 |
148.2276 |
89.8906 |
108.6985 |
116.9598 |
94.39698 |
|
0.3 |
145.6734 |
154.2764 |
126.4171 |
131.9172 |
194.0186 |
121.5521 |
145.6734 |
154.2764 |
126.4171 |
|
0.2 |
184.1457 |
191.6432 |
158.8693 |
163.609 |
241.8432 |
154.5191 |
184.1457 |
191.6432 |
158.8693 |
|
0.1 |
248.7387 |
258.4171 |
218.4372 |
224.9045 |
313.4272 |
212.4975 |
248.7387 |
258.4171 |
218.4372 |
|
0.01 |
865.2965 |
885.6382 |
781.8241 |
796.7313 |
1012.989 |
767.7235 |
865.2965 |
885.6382 |
781.8241 |
|
0.001 |
5218.382 |
5370.894 |
4829.462 |
4949.591 |
5922.079 |
4717.676 |
5218.382 |
5370.894 |
4829.462 |
|
9.00E-04 |
5723.834 |
5900.945 |
5318.372 |
5459.543 |
6470.255 |
5187.614 |
5723.834 |
5900.945 |
5318.372 |
|
8.00E-04 |
6329.759 |
6532.09 |
5903.447 |
6066.561 |
7124.392 |
5752.821 |
6329.759 |
6532.09 |
5903.447 |
|
7.00E-04 |
7117.02 |
7289.417 |
6611.744 |
6749.278 |
7984.181 |
6482.288 |
7117.02 |
7289.417 |
6611.744 |
|
6.00E-04 |
8183.719 |
8395.005 |
7594.236 |
7762.164 |
9213.076 |
7436.756 |
8183.719 |
8395.005 |
7594.236 |
|
5.00E-04 |
9530.327 |
9869.141 |
8970.156 |
9250.941 |
10630.54 |
8713.478 |
9530.327 |
9869.141 |
8970.156 |
|
4.00E-04 |
11722.98 |
12084.92 |
10981.86 |
11277.71 |
13094.65 |
10708.13 |
11722.98 |
12084.92 |
10981.86 |
|
3.00E-04 |
15150.69 |
15632.77 |
14291.96 |
14694.5 |
16777.28 |
13920.8 |
15150.69 |
15632.77 |
14291.96 |
|
2.00E-04 |
21989.44 |
22723.52 |
20571.64 |
21168.92 |
24680.08 |
20022.23 |
21989.44 |
22723.52 |
20571.64 |
|
1.00E-04 |
41584.29 |
42711.11 |
38924.38 |
39843.83 |
46302.31 |
38065.77 |
41584.29 |
42711.11 |
38924.38 |
现在用x,y,z代入n12,n13,n23 ,并让x<y<z,可以证明让上面3个方程组有正数解的条件是
显然这个表达式不是对任意3个实数都成立的,比如如果y-x=1,z-x=2,则x>=4才符合要求。
而且这组方程很容易给出一个物理解释,因为弹簧的作用方式看起来很像夸克之间的渐进自由。
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