机器学习面试题(2)局部响应归一化Local Response Normalization有什么作用?

本文探讨了局部响应归一化(LRN)在神经网络中的三大作用:一是受到神经学中侧抑制概念的启发,实现局部神经元间的竞争与抑制;二是通过归一化削弱数据差异,消除量纲影响,加速计算;三是增强网络的泛化能力,减少featuremap间的相关性,使显著特征更加突出。

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(1)神经学的启发。在神经生物学中,有一个概念叫做侧抑制(lateral inhibitio ),指的是被激活的神经元会抑制它周围的神经元,局部响应归一化就是借鉴“侧抑制”的思想来实现局部抑制,当我使用relu激活函数的时局部抑制更明显。

(2)削弱数据差异。归一化数据处理可以消除数据之间的量纲差异,便于数据利用与快速计算。

(3)增强网络泛化能力。对局部神经元的活动创建竞争机制,使得其中响应比较大的值变得相对更大,并抑制其他反馈较小的神经元,增强了模型的泛化能力。LRN通过在相邻卷积核生成的feature map之间引入竞争,从而有些本来在feature map中显著的特征更显著,而在相邻的其他feature map中被抑制,这样让不同卷积核产生的feature map之间的相关性变小。
 

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