深度学习基础:正则化、卷积、激活函数、池化

本文将解释什么是正则化、卷积、激活函数、池化,并说明为什么需要这些操作,如何实现这些操作。


正则化

为什么需要正则化? 可以减少过拟合
正则化方式:L1正则化,L2正则化(使用更多)
Batch Norm 归一化,加速学习


非线性激活函数

为什么需要非线性激活函数? 实践表明必须使用非线性激活函数,如果使用线性激活函数或者不使用激活函数,那么再深层次的神经网络模型的输出y只不过是输入x的线性组合。线性激活函数一般只在回归问题、输出层,如果在隐藏层使用,一般是与压缩有关的特殊情况。

非线性激活函数示例(z为自变量)

激活函数 sigmoid(z):取值范围为(0,1),适用于二元分类(0,1)的输出层
激活函数 tanh(z):取值范围为(-1,1),适用于中间的隐藏层,因为有类似于数据中心化的作用,在大多数情况下tanh比sigmoid要好一些。
sigmoid函数和tanh函数在z非常大或者非常小的时候,斜率接近为0,会拖慢算法的学习效率,解决办法:Relu函数
激活函数 ReLu(z):取值范围为0和1,解决了sigmoid和tanh在z取值较大时
激活函数 Leaky ReLu(z):进阶版的ReLu,一般来说效果更好,但使用频率没有ReLu函数多
使用在ReLu函数,理论上有一半的z的ReLu的导数为0,但在实践中,有足够多的为正数的z,所以对大多数训练样本来说还是很快的。使用ReLu神经网络的学习速度会比sigmoid和tanh快很多

激活函数示例


池化层

作用:压缩数据


参考:
网易云免费课程-吴恩达深度学习工程师微专业
网易云课程-唐宇迪深度学习-PyTorch框架实战系列

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