深度神经网络(DNN)反向传播算法(BP)

本文总结了深度神经网络(DNN)的反向传播算法(BP),阐述了BP要解决的问题,即如何通过梯度下降法优化损失函数。详细介绍了BP的基本思路,包括损失函数的选择、输出层及隐藏层参数的梯度计算,以及反向传播的过程。此外,还提出了反向传播算法在实际应用中可能遇到的问题及其优化方法。

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 在深度神经网络(DNN)模型与前向传播算法中,我们对DNN的模型和前向传播算法做了总结,这里我们更进一步,对DNN的反向传播算法(Back Propagation,BP)做一个总结。

1. DNN反向传播算法要解决的问题

    在了解DNN的反向传播算法前,我们先要知道DNN反向传播算法要解决的问题,也就是说,什么时候我们需要这个反向传播算法? 

    回到我们监督学习的一般问题,假设我们有m个训练样本:{(x1,y1),(x2,y2),...,(xm,ym)}{(x1,y1),(x2,y2),...,(xm,ym)},其中xx为输入向量,特征维度为n_inn_in,而yy为输出向量,特征维度为n_outn_out。我们需要利用这m个样本训练出一个模型,当有一个新的测试样本(xtest,?)(xtest,?)来到时, 我们可以预测ytestytest向量的输出。 

    如果我们采用DNN的模型,即我们使输入层有n_inn_in个神经元,而输出层有n_outn_out个神经元。再加上一些含有若干神经元的隐藏层。此时我们需要找到合适的所有隐藏层和输出层对应的线性系数矩

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