RNN 循环神经网络

经典的网络循环神经网络(RNN),这一网络也是时序数据的首选网络。当涉及某些顺序机器学习任务时,RNN可以达到很高的精度,没有其他算法可以与之一较高下。(划重点)为什么会出现这种情况呢,是由于传统的神经网络只是具有一种短期记忆,而RNN具有有限的短期记忆的优势。

RNN神经网络

大多数人造神经网络,如前馈神经网络,都没有记忆它们刚刚收到的输入。例如输入一个单词(learning),不论你训练再辛苦,前馈神经网络不会把下一个字母给预测出来。还比如在语音识别中,识别的好坏在很大程度上受益于预测下一个字符的能力。RNN网络确实记住了之前的输入,但是处于一个非常复杂的水平。可以理解为过去的记忆和现在的记忆进行糅合,这种糅合多了,自然就会产生较为准确的预测。

RNN应用:音乐作曲,根据图片生成其描述,来写论文等等

应用形式多样

2

RNN的弊端:信息源的记忆经过长时间步骤到达时间终点,然后我们会得到误差,在反向传递的时候,每一步都会乘上参数(x),会出现两种我们不愿意看到的情况。

当参数(x)<1,返回到初始点的误差几乎没有,这种称为梯度离散,优化停滞不前。

当参数(x)>1,返回到初始点的误差巨大,这种称为梯度爆炸,优化无法收敛。而这两种情况都是导致RNN不能长期记忆的原因。

有问题就要解决嘛,所以又提出LSTM RNN,长短期记忆。LSTM比普通RNN多出三个门限,输入门限,忘记门限,输出门限。输入门限和忘记门限有助于筛选重要信息,输出门限整合信息分析影响。

LSTM

总结:LSTM不仅可以调整其权重,还可以根据训练的梯度来保留、删除、转换和控制其存储数据的流入和流出。最重要的是,LSTM可以长时间保存重要的错误信息,以使梯度相对陡峭,从而网络的训练时间相对较短。

循环神经网络(RNN)可以记住其以前的输入,当涉及到连续的、与上下文相关的任务(如语音识别)时,它比其他人造神经网络具有更大的优势。

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