反向传播算法(Back-Propagation algorithm, BP)
工作信号正向传播:输入信号从输入层经隐单元,传向输出层,在输出端产生输出信号,这是工作信号的正向传播。在信号的向前传递过程中网络的权值是固定不变的,每一层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层不能得到期望的输出,则转入误差信号反向传播。
误差信号反向传播:网络的实际输出与期望输出之间差值即为误差信号,误差信号由输出端开始逐层向后传播,这是误差信号的反向传播。在误差信号反向传播的过程中,网络的权值由误差反馈进行调节。通过权值的不断修正使网络的实际输出更接近期望输出。
BP算法作为传统训练多层网络的典型算法,实际上对仅含几层网络,该训练方法就已经很不理想。深度结构(涉及多个非线性处理单元层)非凸目标代价函数中普遍存在的局部最小是训练困难的主要来源。
BP算法存在的问题:
(1)梯度越来越稀疏:从顶层越往下,误差校正信号越来越小;
(2)收敛到局部最小值:尤其是从远离最优区域开始的时候(随机值初始化会导致这种情况的发生);
(3)一般,我们只能用有标签的数据来训练:但大部分的数据是没标签的,而大脑可以从没有标签的的数据中学习;