多層自編碼器由多個稀疏自編碼器和乙個softmax分類器構成;(其中,每個稀疏自編碼器的權值可以利用無標籤訓練樣本得到, softmax分類器引數可由有標籤訓練樣本得到)多層自編碼器微調是指將多層自編碼器看做是乙個多層的神經網路,利用有標籤的訓練樣本集,對該神經網路的權值進行調整。
多層自編碼器的結構如圖1所示,它包含乙個具有2個隱藏層的棧式自編碼器和1個softmax模型;棧式自編碼器的最後乙個隱藏層的輸出作為softmax模型的輸入,softmax模型的輸出作為整個網路的輸出(輸出的是條件概率向量)。
圖1 多層自編碼器的結構
微調多層自編碼器的流程圖如圖2所示,該流程主要包括三部分:
(1)初始化待優化引數向量
(2)呼叫最優化函式,計算最優化引數向量
(3)得到最優化引數向量,可以轉換為網路各結構所對應的引數
其中,最小化代價函式主要利用minfunc函式,該優化函式格式如下:
可知,為了實現優化過程,最為關鍵問題就是編寫stackedaecost函式
圖2 多層自編碼器的微調流程
整個網路的引數stackedaetheta(列向量形式)由兩部分組成:softmax分類器引數向量+稀疏自編碼器引數向量;他們的初始化值由稀疏自編碼和softmax學習獲得:
多層網路的稀疏自編碼器部分如下圖所示
圖3 多層網路的稀疏自編碼器部分
單個樣本
多個樣本
單個樣本
多個樣本
該多層網路的代價函式完全按照softmax模型的代價函式計算,並加入正則項,但要注意,這裡加入的正則項必須要對整個網路的所有引數進行懲罰!
該模型的梯度計算與單獨使用softmxa模型的公式是相同的,即:
只不過這裡的x為softmax自編碼器最後一層的輸出h
(2)。
單個樣本
多個樣本
最後,將整個網路的梯度(softmaxthetagrad和stackgrad)存放在乙個列向量中
Tensorflow實戰之自編碼器與多層感知機
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