分子シミュレーション＆インフォマティクス 用語解説

ニューラルネットワーク  [にゅーらるねっとわーく] [Neural Network]

ニューラルネットワーク（Neural Network）とは、人間の脳の神経回路を数学的に抽象化し、入力を重み付きで結合して非線形変換することで、複雑な関数を表現するためのモデル構造である。最も基本的な単位はパーセプトロンと呼ばれ、入力値と重みの線形結合に活性化関数を適用して出力を得る。この単位を多数並べて層を構成し、層同士を接続することでネットワーク全体としてより複雑な関数を近似できるようになる。

単層パーセプトロンは線形分離可能な問題しか扱えないという制約を持つが、中間層を導入した多層ネットワークは非線形境界を表現でき、より広いクラスの問題に対応する。この多層化の実用性を支えたのが誤差逆伝播（Backpropagation）であり、ネットワーク全体の重みを効率的に更新できるようになったことで応用範囲が大きく拡大した。