机器学习总结(九):梯度消失(vanishing gradient)与梯度爆炸(exploding gradient)问题

神经网络问题之一:梯度消失(Vanishing Gradient) 为了降低内部协变量偏移所带来的负面影响,在训练过程中一般会采用非饱和型激活函数(ReLU)、精细的网络参数初始化,保守的学习率,但这不仅会使得网络的学习速度太慢,还会使得最终效果特别依赖于网络的初始化。:如果网络权重的初始值设置得太小,那么在前向传播过程中,输入信号可能会迅速衰减,导致激活函数的输入值非常小,进而使得梯度在反向传播过程中也迅速减小。在这个过程中,每一层的输入都是前一层的输出,而每一层的输出则作为下一层的输入。:根据损失函数,计算输出层的预测值与实际值之间的差异,得到输出层的误差。 阅读详情

(1)梯度不稳定问题:

什么是梯度不稳定问题:深度神经网络中的梯度不稳定性,前面层中的梯度或会消失,或会爆炸。

原因:前面层上的梯度是来自于后面层上梯度的乘乘积。当存在过多的层次时,就出现了内在本质上的不稳定场景,如梯度消失和梯度爆炸。

(2)梯度消失(vanishing gradient problem):

原因:例如三个隐层、单神经元网络:


则可以得到:

梯度消亡(Gradient Vanishing)和梯度爆炸(Gradient Exploding) 梯度消亡一、定义二、梯度消亡(Gradient Vanishing)前提三、产生的原因四、解决方案 一、定义 神经⽹络靠输⼊端的⽹络层的系数逐渐不再随着训练⽽变化,或者 变化⾮常缓慢。随着⽹络层数增加,这个现象越发明显 二、梯度消亡(Gradient Vanishing)前提 使⽤基于梯度的训练⽅法(例如梯度下降法) 使⽤的激活函数具有输出值范围⼤⼤⼩于输⼊值的范围,例如 logistic(逻辑斯函数), tanh(双曲正切) 三、产生的原因 梯度下降法依靠理解系数的微⼩变化对输出的影响来学习⽹络的系数 阅读详情

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西电校草
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