【00】神经网络之初始化参数

问题描述

#随机初始化权重

w12 = np.random.randn(100, 784)/np.sqrt(784)

为什么除以28

回答

这里的代码是初始化一个深度学习模型中的权重矩阵w12。权重矩阵的形状是(100, 784),这是一个从784个输入节点到100个隐藏节点的全连接层。

除以np.sqrt(784)是权重初始化的一种策略,通常称为"Xavier初始化"或"Glorot初始化"。该初始化策略的目的是使权重的初始值具有合适的尺度,以保证网络中每一层的信号既不会过小也不会过大,从而有助于模型的收敛。
784这个数字是28 x 28的结果,这很可能是一个28x28像素的图像,对应的是MNIST数据集中的图像尺寸。

除以np.sqrt(784)的原因是:

  1. 根据Xavier初始化,当使用tanh激活函数时,权重应该从均值为0、方差为1/n的分布中初始化,其中n是输入节点的数量。在这里,n = 784
  2. 当从标准正态分布中随机抽取权重(使用np.random.randn())时,得到的权重具有均值0和方差1。为了将方差调整为1/n,可以将权重除以np.sqrt(n)

因此,除以np.sqrt(784)是为了将权重的方差调整为1/784,这有助于优化算法的收敛性。

备注:

random.randn 是NumPy库中的一个函数,用于从标准正态分布(均值为0,方差为1)中生成随机数。

具体来说,当你使用 random.randn 时:

  • 它会返回一个或一组从标准正态分布中随机抽取的数值。
  • 参数决定了返回数组的形状。例如,np.random.randn(3, 4) 会返回一个3x4的数组,其中的每个元素都是从标准正态分布中随机抽取的。

使用 random.randn 是初始化神经网络权重的常用方法,特别是当使用某些权重初始化策略(如Xavier初始化)时。从标准正态分布中抽取的随机权重可以确保在训练开始时权重是小的、不同的,并且它们的分布具有某种规律性。这有助于避免某些训练问题,如权重全部更新为相同的值或权重更新太大导致的梯度爆炸。

相关推荐
TheRouter几秒前
AI Agent 的并发调度工程实战:任务队列、并发限制与 Fan-out/Fan-in 模式
人工智能
nuo5342023 分钟前
人工智能生成内容 (AIGC) 期末复习资料
人工智能·aigc
zhangfeng11334 分钟前
DNN Transformer SNN 这几个模型的对比和应用场景 前景
人工智能·transformer·dnn
V搜xhliang02467 分钟前
告别SPSS卡顿:用AI智能体自动跑回归、生存曲线、生成方法学段落
运维·人工智能·数据挖掘·回归·机器人·自动化·飞书
Triv20258 分钟前
边缘计算新选择:Kvaser Edge 搭载容器化 OS,四路隔离 CAN-FD + Wi-Fi 6 + GNSS/IMU 全解析
人工智能·边缘计算·远程管理·socketcan·linux容器·ip67、gnss、imu·can-fd
nix.gnehc8 分钟前
CLI 入门:从终端命令到 AI Agent 调用
人工智能·cli
大象说9 分钟前
朱雀大模型检测对降AI改写内容的适配性实测与原理拆解
人工智能
kisdiem12 分钟前
GAN(Generative Adversarial Network)生成对抗网络
人工智能·神经网络·生成对抗网络
咖啡星人k13 分钟前
AI友好的全栈架构设计:接口规范、状态管理与组件拆分的最佳实践
人工智能
财迅通Ai22 分钟前
智迪科技斥资1.52亿元收购越南工厂:当“租赁出海”走向“资产出海”
人工智能·科技·智迪科技