啟用函式的作用

2021-08-05 18:37:23 字數 1131 閱讀 7849

首先提一下啟用函式的一般形式,在我平時的學習中,我遇到過的一般是這四種形式,simoid,tanh,relu,softplus。  s

imoi

d函式也

稱s曲線

:f(x

)=11

+e−x

tanh:f

(x)=

tanh

(x)

relu:f(

x)=m

ax(x

,0)

softmax

:f(x

)=lo

g(1+

exp(

x))

啟用函式,並不是去啟用什麼,而是指如何把「啟用的神經元的特徵」通過函式把特徵保留並對映出來(保留特徵,去除一些資料中是的冗餘),這是神經網路能解決非線性問題關鍵。

這句話字面的意思很容易理解,但是在具體處理影象的時候是什麼情況呢?我們知道在神經網路中,對於影象,我們主要採用了卷積的方式來處理,也就是對每個畫素點賦予乙個權值,這個操作顯然就是線性的。但是對於我們樣本來說,不一定是線性可分的,為了解決這個問題,我們可以進行線性變化,或者我們引入非線性因素,解決線性模型所不能解決的問題。

這裡插一句,來比較一下上面的那些啟用函式,因為神經網路的數學基礎是處處可微的,所以選取的啟用函式要能保證資料輸入與輸出也是可微的,運算特徵是不斷進行迴圈計算,所以在每代迴圈過程中,每個神經元的值也是在不斷變化的。

這就導致了tanh特徵相差明顯時的效果會很好,在迴圈過程中會不斷擴大特徵效果顯示出來,但有是,在特徵相差比較複雜或是相差不是特別大時,需要更細微的分類判斷的時候,sigmoid效果就好了。

還有乙個東西要注意,sigmoid 和 tanh作為啟用函式的話,一定要注意一定要對 input 進行歸一話,否則啟用後的值都會進入平坦區,使隱層的輸出全部趨同,但是 relu 並不需要輸入歸一化來防止它們達到飽和。

其實這個特性主要是對於relu,它就是取的max(0,x),因為神經網路是不斷反覆計算,實際上變成了它在嘗試不斷試探如何用乙個大多數為0的矩陣來嘗試表達資料特徵,結果因為稀疏特性的存在,反而這種方法變得運算得又快效果又好了。

所以我們可以看到目前大部分的卷積神經網路中,基本上都是採用了relu 函式。

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