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一文了解LSTM和GRU背后的秘密(绝对没有公式)

你好,欢迎阅读长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)的图解文章。我是Michael,是AI语音助理领域的机器学习工程师。 在这篇文章中,我们将从LSTM和GRU背后的原理出发。然后我将解释允许LSTM和GRU表现良好的内部机制。如果你想了解这两个网络的背后到底是什么,那么这篇文章就是为你准备的。 问题根源短期记忆 递归神经网络(RNN)具有短期记忆。如果序列足够长,他们将很难将信息从较早的时间步骤传送到后面的步骤。因此,如果你正在尝试对一段文本进行预测,RNN可能会从一开始就遗漏掉重要信息。 在反向传播期间,递归神经网络(RNN)会遇到梯度消失问题。梯度是用于更新神经网络权重的值。梯度消失问题是当梯度随着时间的推移传播时梯度下降。如果梯度值变得非常小,则不会继续学习。 梯度更新的规则 因此,在递归神经网络中,获得小梯度更新的层会停

深度学习优化算法入门:二、动量、RMSProp、Adam

编者按:DRDO研究人员Ayoosh Kathuria深入浅出地介绍了牛顿法、动量法、RMSProp、Adam优化算法。 本系列的上一篇文章介绍了随机梯度下降,以及如何应对陷入局部极小值或鞍点的问题。在这篇文章中,我们将查看另一个困扰神经网络训练的问题,病态曲率。 局部极小值和鞍点会使训练停滞,而病态曲率则会减慢训练速度,以至于机器学习从业者可能会觉得搜索收敛到了一个次优极小值。让我们深入了解下什么是病态曲率。 病态曲率 考虑下面的损失曲面。 如你所见,我们从随机点开始,渐渐进入蓝色的沟壑区。(颜色表示损失函数在特定点的值是高是低,红色表示高值,蓝色表示低值。) 在到达最小值之前,我们需要首先穿过沟壑区,也就是病态曲率。让我们放大一下这一区域,看看为什么称病态? 如上图所示,梯度下降在沟壑区的脊间反复振荡,极其缓慢地向最小值处移动。这是因为w1方向要陡峭得多。 考虑下图中A点的梯度,可以分解为w1、w2方向的两个分量。w1方向的梯度要大很多,因此梯度的方向大为偏向w1,而不是w2(但w2才是能够更快到达最小值处的梯度方向)。 通常情况下,我们使用低学习率来应对这样的反复振荡,但在病态曲...

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