受限玻尔兹曼机 模型

首先玻尔兹曼机（BM）是是一个能量模型，也是一个随机概率模型，也是一个神经网络模型，分为输入层和输出层两层。层与层之间相互连接，同一层的神经元之间也相互连接，具体结构如下：

玻尔兹曼机很强大，然而训练这个模型的计算量过大，从而产生了受限玻尔兹曼机（restricted Boltzmann machine），也就是我们所要讲的RBM，相较于BM，受限玻尔兹曼机只让两个层之间的神经元有连接，既 没一层之间的各个神经元相互独立。结构图如下：底部为可见层（visible），上方为隐藏层（hidden），对可见层我们用字母v表示，对隐藏层我们用字母h表示，可见层和隐藏层之间的连接权重我们用W表示：

上面讲的都是RBM模型的结构，接着我们要引入一些RBM的内核部分了，这是最重要的部分：
首先是能量函数E（v，h)：

很多人首次接触的时候对这个函数都会感觉不知所云，这个时候大家不要方，可以搜一搜伊辛模型来看看，然后就会有些感悟了，总的来说，系统的能量越底，系统越稳定，具体到RBM中，之所以引入能量函数，其目的是为了让隐藏层尽量的可以抽取出可见层重要的特征，类似于PCA。

接着我们要用E（v，h | θ）来表示v和h在条件θ下的联合概率了：

这里的Z（θ）是一个归一化因子。由上式可知，当E（v，h | θ）越小的时候，P（v，h | θ）越大，表示此时v，h在条件θ下，越有可能出现。

再接着，是要求v的边缘分布了，公式如下：

这一步，是最重要的一步，表示的是在条件θ下v可能出现的概率。得到了v的边缘分布后，我们便可以拿我们的的P（V | θ）分布和真实可见层的P（V）分布做对比了，然后通过不断的训练来更改权重W和隐藏层h的值便可以了。

本文只是简单的介绍一下RBM而已，至于如何训练的，后续再写。一言以蔽之，受限玻尔兹曼机是一个概率模型，引入了能量函数，同时也是一个神经网络，通过不断的更改隐藏层的内容以及可见层和隐藏层的连接权重，来使得模型可以很好的拟合可见层的真实概率分布。

上文只是我自己的一点理解，期待大家拍砖指教。

最后

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