RNN中的梯度消失与梯度爆炸问题

梯度消失与梯度爆炸问题

循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)是一类具有短期记忆能力的神经网络.在循环神经网络中,神经元不但可以接受其他神经元的信息,也可以接受自身的信息,形成具有环路的网络结构。

在RNN中,梯度计算时需要沿时间步反向传播(BPTT,Backpropagation Through Time),这个算法即按照时间的逆序将梯度信息一步步地往前传递.当输入序列比较长时了,时间步展开导致的长链乘积会存在梯度爆炸和消失问题,也称为长程依赖问题。

上图是一个简单的循环神经网络,只有一个隐藏层的神经网络,𝒉_𝑡不仅和当前时刻的输入𝒙_𝑡 相关,也和上一个时刻的隐藏层状态𝒉_{𝑡−1} 相关

分析步骤

分析:

1、使用了一个4层的前馈神经网络来模拟展开的RNN。

2、若激活函数是Sigmoid,求梯度的最大值是0.25,可能会导致梯度消失问题,这时候网络就学习不到东西了,即无法更新梯度。

3、若权重设置过大了,可能出现梯度爆炸问题,梯度变成NaN。

注:最后等式括号中根据不同的激活函数有不同的导数。

相关推荐
碧海银沙音频科技研究院20 小时前
1-1杰理蓝牙SOC的UI配置开发方法
人工智能·深度学习·算法
龙文浩_1 天前
AI梯度下降与PyTorch张量操作技术指南
人工智能·pytorch·python·深度学习·神经网络·机器学习·自然语言处理
清空mega1 天前
动手学深度学习——样式迁移
人工智能·深度学习
MRDONG11 天前
Prompt Engineering进阶指南
人工智能·深度学习·神经网络·机器学习·自然语言处理
QQ676580081 天前
基于深度学习YOLO的苹果采摘点图像识别 苹果枝条分割识别 苹果分割检测 苹果茎叶分割识别 果园自动化采摘设备目标识别算法第10386期
深度学习·yolo·自动化·苹果采摘点图像·苹果枝条分割·苹果茎叶分割·果园自动化采摘设备
碧海银沙音频科技研究院1 天前
虚拟机ubuntu与windows共享文件夹(Samba共享)解决WSL加载SI工程满卡问题
人工智能·深度学习·算法
小江的记录本1 天前
【Transformer架构】Transformer架构核心知识体系(包括自注意力机制、多头注意力、Encoder-Decoder结构)
java·人工智能·后端·python·深度学习·架构·transformer
AI先驱体验官1 天前
债小白分析:债务优化服务的新变量、AI能否带来行业升级
大数据·人工智能·深度学习·重构·aigc
SomeB1oody1 天前
【Python深度学习】2.1. 卷积神经网络(CNN)模型理论(基础):卷积运算、池化、ReLU函数
开发语言·人工智能·python·深度学习·机器学习·cnn
sp_fyf_20241 天前
【大语言模型】 WizardLM:赋能大型预训练语言模型以遵循复杂指令
人工智能·深度学习·神经网络·语言模型·自然语言处理