门控循环单元GRU

结构:

特点:

结构简单,参数较少

结构图:

对比LSTM:

1.LSTM有三个门,而GRU只有两个门

2.LSTM在左侧有两项输入,而GRU只有一项输入,将两项合二为一合成一个部分

3.LSTM中的参数数量很多(等9个),而GRU中的参数少得多(等6个)

4.LSTM中的门为输入门、遗忘门、输出门,GRU的门为更新门和重置门

关注一个序列:

不是每个观察值都同等重要:

做RNN时,处理不了太长的序列,因为将整个序列信息放在隐藏状态里;当时间很长时,隐藏状态就累积了很多信息,对于前面很久前的信息并不容易将其抽取出来。

老鼠较为重要,第一次出现的猫也较为重要。

在现实生活中的NLP里,句子里可能只有一些关键字比较重要,关键句比较重要,其他的也不是很重要;类似于股票,重要的是几个点;电影里的几帧相类似,但在切换场景时,每次切换比较重要。

在RNN中无法实现特别关注某些区域,对RNN而言所有信息都为一个序列输入,门控神经网络通过一些额外的控制单元使得在构造隐藏状态时,可以选择的(重要的记住,不重要的忘记)浏览。

想只记住相关的观察需要:

能关注的机制(更新门)

能遗忘的机制(重置门)

门:

下图表示为一个层

:重置;若为RNN,则等价于使用sigmoid做激活函数的隐藏状态的计算方法

:更新;对比也有自己的权重

门:与隐藏状态同样长度的一个向量,与RNN计算隐藏状态的方法类似

候选隐藏状态:

定义:

并不是真正的隐藏状态,而是候选的隐藏状态。

假设不看,类似于之前的RNN计算隐藏层

但现在加入了一个,用 代表对元素进行乘法;因为的长度相同,可以按元素做乘法且值域在(0,1)之间,假设中的元素更靠近"0",那么运算后的结果更靠近"0",等于把上一时刻的隐藏状态忘记;假设中的元素更靠近"1",那么运算结果更靠近"1",等价于RNN做运算的结果。

可以根据前面的信息进行学习,决定信息可以丢弃或保留,是一个控制单元,被称为"门"。因为值域在(0,1),代表可以在(0,1)之间做比较软的控制。

隐状态:

:上一次的隐藏状态

:候选项隐藏状态

:控制单元;若为"1",=,不更新过去状态,将过去状态放入现在,忽略掉元素;当为"0",基本回到了RNN的情况,基本不看过去状态,而是看现在的状态。

总结:

引入了两个额外门,每个门可以学到的参数和之前的RNN一样多;两个门都为一个控制单元,控制(0,1)的输出值;Reset gate用来在更新新隐藏状态时,要用到多少过去隐藏状态的信息,在算新的隐藏状态时,需要用当前相关的多少信息;极端情况下,回到RNN的情况;

相关推荐
a1117763 分钟前
基于 ROS 2 的 Franka Panda 机械臂视觉分拣系统
人工智能·开源
逍遥~14214 分钟前
什么是工业级算力?算盘科技的核心能力解析
网络·人工智能·科技
硅谷秋水18 分钟前
JEPA-WAM:基于联合嵌入世界建模的VLA策略学习
人工智能·机器学习·计算机视觉·语言模型·机器人
新知图书24 分钟前
第10章 云上MCP服务的部署与使用
人工智能·智能体
程序员无隅32 分钟前
从 Vibe Coding 到可控交付:用 Spec-Driven Development 驾驭 AI 编程 Agent
人工智能·驱动开发
VIP_CQCRE37 分钟前
用 Ace Data Cloud 快速接入 Google Veo:让 AI 视频生成从 Demo 走向生产
人工智能·api·ai视频·acedatacloud·veo
geneculture38 分钟前
《融智学:终结信息定义纷争的时代范式》 拓展分析述评
大数据·人工智能·信息科学·融智学的重要应用·哲学与科学统一性·融智时代(杂志)·比较分析
空堂与归42 分钟前
迁移学习怎么落地?Transformers 库微调实战
人工智能·机器学习·自然语言处理·transformer·迁移学习
啥都想学点的研究生42 分钟前
一篇文章讲清楚:朴素贝叶斯
人工智能·机器学习·概率论
刘同学的 AI学习手记1 小时前
每日 AI PM 情报 · 2026-08-31
大数据·人工智能