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
咖啡星人k3 小时前
2026 文生视频:让 AI 把文字变成电影,MonkeyCode 免费上手
人工智能·深度学习·机器学习·计算机视觉·自然语言处理
算AI3 小时前
基于LLM的无人机仿真测试:新方法竞赛夺佳绩
人工智能·深度学习·算法·机器学习·ai
晴天165 小时前
LLM 与推理模型:从“快思考“到“慢思考“的范式跃迁-Day27
人工智能·深度学习
硅谷秋水5 小时前
通过技能-驾驭进化实现自我演化的具身智能体
人工智能·深度学习·安全·机器学习·语言模型·机器人
网络工程小王7 小时前
【LLM开发实验】 QLoRA实现原理及实战
人工智能·深度学习·机器学习·llm·qlora
weixin_446260857 小时前
拆解再复用:大模型智能体的跨任务技能迁移
人工智能·深度学习·算法
程序猿编码8 小时前
扔掉特征工程!我用三个LSTM“栈“写了一个依存句法分析器,句子结构一眼看穿
人工智能·深度学习·lstm·transformer·大模型推理
这张生成的图像能检测吗8 小时前
即插即用模块 + 改进思路汇总目录
图像处理·人工智能·深度学习·目标检测·机器学习
txg6669 小时前
Less Is More:如何用半监督学习提升漏洞检测能力
人工智能·深度学习·学习·安全·开源软件
无崖子09 小时前
【强化学习论文解读】Expert Behavior Prior Reinforcement Learning
人工智能·深度学习·神经网络