首先来简谈一下梯度消失和梯度爆炸。这个概念很常见,梯度消失指在反向传播过程中出现由于某一层的导数是0导致之后所有层的导数都是0从而导致权重参数得不到改变,从而导致训练结果不好。导数是针对激活函数,所以这个主要取决于激活函数,当然还和网络结构有关系。经典的例子就是残差网络ResNet,在这个网络中因为有跳跃连接所以参数是共享的,只要有一层参数发生变话所有层都会有一定改变。从而解决了梯度消失的问题。
梯度爆炸指进行反向传播时导数随着梯度的增加而变得差别很大,导致权重变化过大,导致网络结构不稳定,训练效果不好。这个与激活函数有关系,优化器,学习率等有关。
Rnn,循环神经网络:
rnn解决了dnn的时间序列依赖问题。dnn很简单就是线形层堆叠。这样的结构导致对于有先后顺序的序列没有识别先后的能力。rnn就是加入了上下文,可以让下一个输入中加入先前输入的一些特性。保证了时间序列之间存在依赖。
源码:
class SimpleRNN(nn.Module):
def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size):
super(SimpleRNN, self).__init__()
self.hidden_size = hidden_size
self.i2h = nn.Linear(input_size + hidden_size, hidden_size)
self.h2o = nn.Linear(hidden_size, output_size)
self.tanh = nn.Tanh()
def forward(self, input, hidden):
combined = torch.cat((input, hidden), 1)
hidden = self.tanh(self.i2h(combined))
output = self.h2o(hidden)
return output, hidden
def init_hidden(self):
return torch.zeros(1, self.hidden_size)
# 超参数
input_size = 1
hidden_size = 50
output_size = 1
learning_rate = 0.001
num_epochs = 5