ニューラルネットワークの基本構造と動作

ニューラルネットワークは「入力と重みの線形結合」に「活性化関数による非線形変換」を挟むことで、複雑で高度な境界線を学習します。パラメータの更新には出力側の誤差から勾配を逆向きに伝える誤差逆伝播法が使われます。 ア:誤りです。線形変換のみを何層重ねても全体として1つの線形変換にしかならないため、非線形な活性化関数(ReLUやシグモイド等)が不可欠です。 イ:正解です。活性化関数によって非線形性を導入することで、複雑な実世界データのパターンを表現できるようになります。 ウ:誤りです。誤差逆伝播法は出力層から入力層に向けて誤差の勾配を逆伝播させ、勾配降下法等に基づいて重みやバイアスを効率的に更新するアルゴリズムです。 エ:誤りです。層を深くすることでより高度で抽象的な特徴表現を獲得できるようになります(深層学習の強み)。

ディープラーニングを支える人工ニューラルネットワークの基本構造と動作原理に関する記述として、最も適切なものを1つ選択してください。

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ア
ニューラルネットワークの各層では入力ベクトルに重み行列を掛け算してバイアスを加算する線形変換のみが行われ、計算効率を保つため非線形な関数は一切排除されている。
イ
ノード(人工ニューロン)は前の層からの入力に重みを乗じて合算し、活性化関数(Activation Function)を通すことでネットワーク全体に非線形な表現力を獲得させる。
ウ
誤差逆伝播法(バックプロパゲーション)は、入力層から出力層に向けて順番に信号を伝達しながら、各ノードの結合重みの初期値を完全にランダムに初期化し直す手法である。
エ
層の数(隠れ層の深さ)をどれだけ増やしても表現力は数学的に一切向上せず、常に単純な単層パーセプトロンと全く同一の直線的な決定境界しか引くことができない。