在神经网络中,输出 �y 接近于 1 通常是因为使用了特定的激活函数,比如 Sigmoid 函数。Sigmoid 函数是一种常用的激活函数,它的数学表达式为:
�(�)=11+�−�S(x)=1+e−x1
其中 �x 是神经元的净输入(net)。以下是为什么当净输入 �x 很大时,Sigmoid 函数的输出 �y 会接近于 1 的解释:
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Sigmoid 函数的性质:Sigmoid 函数的输出范围在 0 到 1 之间。当输入 �x 为正且非常大时,�−�e−x(�e 的负 �x 次方)会变得非常接近于 0。
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极限情况:当 �x 趋向于正无穷大时,�−�e−x 趋向于 0。因此,Sigmoid 函数的分子接近于 1,而分母接近于 1,所以函数的值接近于 11+0=11+01=1。
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数学推导:
lim�→∞�(�)=lim�→∞11+�−�=11+0=1x→∞limS(x)=x→∞lim1+e−x1=1+01=1
因此,当神经元的净输入 �x 很大时,Sigmoid 函数的输出 �y 会非常接近于 1。这通常在神经网络中用来表示神经元被“强烈激活”,即该神经元对给定输入模式的响应非常高。
相反,如果净输入 �x 是一个非常大的负数,那么 �−�e−x 会变得非常大,导致 Sigmoid 函数的输出 �y 接近于 0,表示神经元没有被激活或者激活程度非常低。