深度學習初步了解

2021-10-01 03:08:09 字數 3064 閱讀 7944

深度學習是機器學習的一種技術。這裡的「深度」,應當是指結構上包含若干順次「連線」的「層」(輸入層、輸出層、隱藏層等)。輸入層代表外部的輸入,輸出層代表程式的輸出,夾在它們中間在程式執行時不展示的,統稱隱藏層。資料每到達新的「層」,都要發生相應的變換,這種輸入和輸出之間關係確定的變換,就是「層」之間「連線」的體現。

在深度學習中,資料由前一層向後一層的變換往往包含兩個部分,其一是將前一層的資料代入到預先設定好的啟用函式中得到「啟用值」(下面列舉了幾個啟用函式在python中的實現**),其二是將「啟用值」代入到一組引數待定的線性方程中解得下一層的資料。顯然,設法改變這些待定的引數值使得最終輸出的**值與真實值盡可能接近(這常用損失函式值盡可能小來體現)就是我們的最終目標。為此可用反向傳播(用來計算偏導數)與梯度下降演算法。

深度學習模型可能比較複雜(如alphago有13層,每層192個「神經元」),對計算機的效能提出了較高的要求。

以下依次為softmax、sigmoid、tanh、relu、leaky relu啟用函式的實現:

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

defsoftmax

(x):

exp_x=np.exp(x)

y=exp_x/np.

sum(exp_x)

return y

defsigmoid

(x):

y=1/

(1+np.exp(

-x))

return y

deftanh

(x):

a=np.exp(x)

b=np.exp(

-x) y=

(a-b)

/(a+b)

return y

defrelu

(x):

if x>0:

y=xelse

: y=

0return y

defleaky_relu

(x,a=

0.05):

if x>0:

y=xelse

: y=a*x

return y

上述啟用函式影象如下(x=linspace(-10,10)):

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