常用啟用函式

2021-10-03 06:27:18 字數 3301 閱讀 2748

可見,啟用函式能夠幫助我們引入非線性因素,使得神經網路能夠更好地解決更加複雜的問題。

s ig

moid

(x)=

11+e

−xsigmoid(x) = \frac}

sigmoi

d(x)

=1+e

−x1​

s ig

moid

′(x)

=11+

e−xsigmoid'(x) = \frac}

sigmoi

d′(x

)=1+

e−x1

​sigmoid 函式的取值範圍在 (0,1) 之間,單調連續,求導容易,一般用於二分類神經網路的輸出層。

函式影象和導數影象:

)# 函式值

y2=math.e**

(-x)/(

(1+math.e**

(-x))**

2)# 導數值

plt.xlim(-11

,11)ax = plt.gca(

)# get current axis 獲得座標軸物件

ax.spines[

'right'

].set_color(

'none'

)ax.spines[

'top'

].set_color(

'none'

)# 將右邊 上邊的兩條邊顏色設定為空 其實就相當於抹掉這兩條邊

ax.xaxis.set_ticks_position(

'bottom'

)ax.yaxis.set_ticks_position(

'left'

)# 指定下邊的邊作為 x 軸 指定左邊的邊為 y 軸

ax.spines[

'bottom'

].set_position(

('data',0

))#指定 data 設定的bottom(也就是指定的x軸)繫結到y軸的0這個點上

ax.spines[

'left'

].set_position(

('data',0

))plt.plot(x,y1,label=

'sigmoid'

,linestyle=

"-", color=

"blue"

)#label為標籤

plt.plot(x,y2,label=

'deriv.sigmoid'

,linestyle=

"--"

, color=

"red")#l

plt.legend(

['sigmoid'

,'deriv.sigmoid'

])優缺點

優點:sigmoid 是使用範圍最廣的一類啟用函式,具有指數函式形狀,它在物理意義上最為接近生物神經元。此外,(0, 1) 的輸出還可以被表示作概率,或用於輸入的歸一化,代表性的如sigmoid交叉熵損失函式。

缺點:(1)首先,sigmoid 函式軟飽和區範圍廣(左右趨向於無窮的兩個部分),容易造成梯度消失,使得網路引數很難得到有效訓練。一般來說, sigmoid 網路在 5 層之內就會產生梯度消失現象

(2)此外,sigmoid函式的輸出均大於0,使得輸出不是0均值,這稱為偏移現象,這會導致後一層的神經元將得到上一層輸出的非0均值的訊號作為輸入。這樣會使權重更新效率降低。

(3)最後還有一點,sigmoid 函式包含 exp 指數運算,運算成本也比較大。

注:軟飽和:lim

x→∞f

′(x)

=0lim_ }f'(x)=0

limx→∞

​f′(

x)=0

t an

h(x)

=sin

hxco

shx=

ex−e

−xex

+e−x

tanh(x)=\frac=\frac}}

tanh(x

)=co

shxs

inhx

​=ex

+e−x

ex−e

−x​tan

h′(x

)=1−

tanh

2(x)

tanh'(x)=1-tanh^2(x)

tanh′(

x)=1

−tan

h2(x

) 函式影象和導數影象:

優缺點:

優點:與sigmoid相比,它的輸出均值是0,使得其收斂速度要比sigmoid快,減少迭代次數。

缺點:tanh一樣具有軟飽和性,從而造成梯度消失,在兩邊一樣有趨近於0的情況

relu的全稱是rectified linear units,是一種alexnet時期才出現的啟用函式。

常用啟用函式

優點 能夠把輸入的連續實值變換為0和1之間的輸出,如果是非常大的負數,那麼輸出就是0 如果是非常大的正數,輸出就是1。缺點 1 sigmoid函式的導數範圍是 0,0.25 導數最大都不大於1,容易引起梯度消失 2 公式包含冪運算,導致方向傳播運算速度慢 3 sigmoid函式輸出不是零中心對稱。s...

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常用啟用函式介紹

sigmod函式 函式公式和圖表如下圖 sigmod函式公式 sigmod函式圖 在sigmod函式中我們可以看到,其輸出是在 0,1 這個開區間內,這點很有意思,可以聯想到概率,但是嚴格意義上講,不要當成概率。sigmod函式曾經是比較流行的,它可以想象成乙個神經元的放電率,在中間斜率比較大的地方...