当前位置:首页 > 文章列表 > 科技周边 > 人工智能 > 神经网络权重更新的概念和技巧

神经网络权重更新的概念和技巧

来源:网易伏羲 2024-01-25 17:37:41 0浏览 收藏

学习知识要善于思考,思考,再思考!今天golang学习网小编就给大家带来《神经网络权重更新的概念和技巧》,以下内容主要包含等知识点,如果你正在学习或准备学习科技周边,就都不要错过本文啦~让我们一起来看看吧,能帮助到你就更好了!

神经网络中的权重更新的概念和方法

神经网络中的权重更新是通过反向传播算法等方法来调整网络中神经元之间的连接权重,以提高网络的性能。本文将介绍权重更新的概念和方法,以帮助读者更好地理解神经网络的训练过程。

一、概念

神经网络中的权重是连接不同神经元之间的参数,决定着信号传递的强度。每个神经元接收上一层信号,乘以连接的权重,并加上偏置项,最后通过激活函数激活并传递给下一层。因此,权重的大小直接影响信号的强度和方向,进而影响神经网络的输出结果。

权重更新的目的是为了优化神经网络的性能。在训练过程中,神经网络通过不断调整神经元之间的权重来适应训练数据,以提高在测试数据上的预测能力。通过权重的调整,神经网络能够更好地拟合训练数据,从而提高预测准确率。这样,神经网络就能够更准确地预测未知数据的结果,实现更好的性能。

二、方法

神经网络中常用的权重更新方法有梯度下降、随机梯度下降、批量梯度下降。

梯度下降法

梯度下降法是一种最基本的权重更新方法,其基本思想是通过计算损失函数对权重的梯度(即损失函数对权重的导数)来更新权重,以使损失函数最小化。具体来说,梯度下降法的步骤如下:

首先,我们需要定义一个损失函数,用来衡量神经网络在训练数据上的表现。通常情况下,我们会选择均方误差(MSE)作为损失函数,其定义如下:

MSE=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(y_i-\hat{y_i})^2

其中,y_i表示第i个样本的真实值,\hat{y_i}表示神经网络对第i个样本的预测值,n表示样本总数。

然后,我们需要计算损失函数对权重的导数,即梯度。具体来说,对于神经网络中的每个权重w_{ij},其梯度可以通过以下公式计算:

\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}=\frac{2}{n}\sum_{k=1}^{n}(y_k-\hat{y_k})\cdot f'(\sum_{j=1}^{m}w_{ij}x_{kj})\cdot x_{ki}

其中,n表示样本总数,m表示神经网络的输入层大小,x_{kj}表示第k个样本的第j个输入特征,f(\cdot)表示激活函数,f'(\cdot)表示激活函数的导数。

最后,我们可以通过以下公式来更新权重:

w_{ij}=w_{ij}-\alpha\cdot\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}

其中,\alpha表示学习率,控制着权重更新的步长。

随机梯度下降法

随机梯度下降法是梯度下降法的一种变体,其基本思想是每次随机选择一个样本来计算梯度,并更新权重。相比于梯度下降法,随机梯度下降法可以更快地收敛,并且在处理大规模数据集时更加高效。具体来说,随机梯度下降法的步骤如下:

首先,我们需要将训练数据打乱顺序,并随机选择一个样本x_k来计算梯度。然后,我们可以通过以下公式来计算损失函数对权重的导数:

\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}=2(y_k-\hat{y_k})\cdot f'(\sum_{j=1}^{m}w_{ij}x_{kj})\cdot x_{ki}

其中,y_k表示第k个样本的真实值,\hat{y_k}表示神经网络对第k个样本的预测值。

最后,我们可以通过以下公式来更新权重:

w_{ij}=w_{ij}-\alpha\cdot\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}

其中,\alpha表示学习率,控制着权重更新的步长。

批量梯度下降法

批量梯度下降法是梯度下降法的另一种变体,其基本思想是每次使用一个小批量的样本来计算梯度,并更新权重。相比于梯度下降法和随机梯度下降法,批量梯度下降法可以更稳定地收敛,并且在处理小规模数据集时更加高效。具体来说,批量梯度下降法的步骤如下:

首先,我们需要将训练数据分成若干个大小相等的小批量,每个小批量包含b个样本。然后,我们可以在每个小批量上计算损失函数对权重的平均梯度,即:

\frac{1}{b}\sum_{k=1}^{b}\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}

其中,b表示小批量大小。最后,我们可以通过以下公式来更新权重:

w_{ij}=w_{ij}-\alpha\cdot\frac{1}{b}\sum_{k=1}^{b}\frac{\partial MSE}{\partial w_{ij}}

其中,\alpha表示学习率,控制着权重更新的步长。

理论要掌握,实操不能落!以上关于《神经网络权重更新的概念和技巧》的详细介绍,大家都掌握了吧!如果想要继续提升自己的能力,那么就来关注golang学习网公众号吧!

版本声明
本文转载于:网易伏羲 如有侵犯,请联系study_golang@163.com删除
扩张卷积与空洞卷积的区别及联系扩张卷积与空洞卷积的区别及联系
上一篇
扩张卷积与空洞卷积的区别及联系
大规模语言模型训练中的迁移学习应用和常见技术
下一篇
大规模语言模型训练中的迁移学习应用和常见技术
查看更多
最新文章
查看更多
课程推荐
  • 前端进阶之JavaScript设计模式
    前端进阶之JavaScript设计模式
    设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
    542次学习
  • GO语言核心编程课程
    GO语言核心编程课程
    本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
    508次学习
  • 简单聊聊mysql8与网络通信
    简单聊聊mysql8与网络通信
    如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
    497次学习
  • JavaScript正则表达式基础与实战
    JavaScript正则表达式基础与实战
    在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
    487次学习
  • 从零制作响应式网站—Grid布局
    从零制作响应式网站—Grid布局
    本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
    484次学习
查看更多
AI推荐
  • 笔灵AI生成答辩PPT:高效制作学术与职场PPT的利器
    笔灵AI生成答辩PPT
    探索笔灵AI生成答辩PPT的强大功能,快速制作高质量答辩PPT。精准内容提取、多样模板匹配、数据可视化、配套自述稿生成,让您的学术和职场展示更加专业与高效。
    23次使用
  • 知网AIGC检测服务系统:精准识别学术文本中的AI生成内容
    知网AIGC检测服务系统
    知网AIGC检测服务系统,专注于检测学术文本中的疑似AI生成内容。依托知网海量高质量文献资源,结合先进的“知识增强AIGC检测技术”,系统能够从语言模式和语义逻辑两方面精准识别AI生成内容,适用于学术研究、教育和企业领域,确保文本的真实性和原创性。
    36次使用
  • AIGC检测服务:AIbiye助力确保论文原创性
    AIGC检测-Aibiye
    AIbiye官网推出的AIGC检测服务,专注于检测ChatGPT、Gemini、Claude等AIGC工具生成的文本,帮助用户确保论文的原创性和学术规范。支持txt和doc(x)格式,检测范围为论文正文,提供高准确性和便捷的用户体验。
    37次使用
  • 易笔AI论文平台:快速生成高质量学术论文的利器
    易笔AI论文
    易笔AI论文平台提供自动写作、格式校对、查重检测等功能,支持多种学术领域的论文生成。价格优惠,界面友好,操作简便,适用于学术研究者、学生及论文辅导机构。
    47次使用
  • 笔启AI论文写作平台:多类型论文生成与多语言支持
    笔启AI论文写作平台
    笔启AI论文写作平台提供多类型论文生成服务,支持多语言写作,满足学术研究者、学生和职场人士的需求。平台采用AI 4.0版本,确保论文质量和原创性,并提供查重保障和隐私保护。
    40次使用
微信登录更方便
  • 密码登录
  • 注册账号
登录即同意 用户协议隐私政策
返回登录
  • 重置密码