Batch训练的反向传播过程
Batch训练的反向传播过程
本文试图通过Softmax理解Batch训练的反向传播过程
采用的网络包含一层全连接和一层softmax,具体网络如下图所示:

交叉熵成本函数: \[L = - \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {\sum\limits_{j = 1}^N {{y_{ij}}\log {{\hat y}_{ij}}} }.\]
where \(m\) is the number of sample, \(N\) denotes the number of class, \({{\hat y}_{ij}} = \frac{{{e^{{s_{ij}}}}}}{{\sum\limits_j {{e^{{s_{ij}}}}} }}\) is the ouput of softmax, \(y_{ij}\) is the lable for sample \(i\).
当假设3个Sample的样本label均为\([1,0,0]^\rm{T}\)时,上式可简化为:
\[L = - \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {{y_{i1}}\log {{\hat y}_{i1}}}, \]
Softmax层反向传播: \[\frac{{\partial L}}{{\partial {s_{i1}}}} = {{\hat y}_{i1}} - 1,i\in\{1,\cdots,m\},\]
\[\frac{{\partial L}}{{\partial {s_{ij}}}} = {{\hat y}_{ij}}(j \ne 1),i\in\{1,\cdots,m\}.\]
全连接层反向传播:
\[ \begin{array}{l} \frac{{\partial L}}{{\partial {w_{a1}}}} = \sum\limits_{i = 1}^m {\left( {\frac{{\partial L}}{{\partial {s_{i1}}}}\frac{{\partial {s_{i1}}}}{{\partial {w_{a1}}}}} \right)} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {\left( {{{\hat y}_{i1}} - 1} \right){x_{ia}}} \\ \frac{{\partial L}}{{\partial {w_{a2}}}} = \sum\limits_{i = 1}^m {\left( {\frac{{\partial L}}{{\partial {s_{i2}}}}\frac{{\partial {s_{i2}}}}{{\partial {w_{a2}}}}} \right)} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {{{\hat y}_{i2}}{x_{ia}}} \\ \frac{{\partial L}}{{\partial {w_{a3}}}} = \sum\limits_{i = 1}^m {\left( {\frac{{\partial L}}{{\partial {s_{i3}}}}\frac{{\partial {s_{i3}}}}{{\partial {w_{a3}}}}} \right)} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {{{\hat y}_{i3}}{x_{ia}}} \\ \frac{{\partial L}}{{\partial {b_{a1}}}} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {\left( {{{\hat y}_{i1}} - 1} \right)} \\ \frac{{\partial L}}{{\partial {b_{a2}}}} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {{{\hat y}_{i2}}} \\ \frac{{\partial L}}{{\partial {b_{a3}}}} = \frac{1}{m}\sum\limits_{i = 1}^m {{{\hat y}_{i3}}} \end{array} \]
Batch训练的反向传播过程的更多相关文章
- 【python实现卷积神经网络】卷积层Conv2D反向传播过程
代码来源:https://github.com/eriklindernoren/ML-From-Scratch 卷积神经网络中卷积层Conv2D(带stride.padding)的具体实现:https ...
- 《神经网络的梯度推导与代码验证》之CNN前向和反向传播过程的代码验证
在<神经网络的梯度推导与代码验证>之CNN的前向传播和反向梯度推导 中,我们学习了CNN的前向传播和反向梯度求导,但知识仍停留在纸面.本篇章将基于深度学习框架tensorflow验证我们所 ...
- 深度学习基础-基于Numpy的多层前馈神经网络(FFN)的构建和反向传播训练
本文是深度学习入门: 基于Python的实现.神经网络与深度学习(NNDL)以及花书的读书笔记.本文将以多分类任务为例,介绍多层的前馈神经网络(Feed Forward Networks,FFN)加上 ...
- BP神经网络反向传播之计算过程分解(详细版)
摘要:本文先从梯度下降法的理论推导开始,说明梯度下降法为什么能够求得函数的局部极小值.通过两个小例子,说明梯度下降法求解极限值实现过程.在通过分解BP神经网络,详细说明梯度下降法在神经网络的运算过程, ...
- BP(back propagation)反向传播
转自:http://www.zhihu.com/question/27239198/answer/89853077 机器学习可以看做是数理统计的一个应用,在数理统计中一个常见的任务就是拟合,也就是给定 ...
- cs231n(三) 误差反向传播
摘要 本节将对反向传播进行直观的理解.反向传播是利用链式法则递归计算表达式的梯度的方法.理解反向传播过程及其精妙之处,对于理解.实现.设计和调试神经网络非常关键.反向求导的核心问题是:给定函数 $f( ...
- CS231n课程笔记翻译5:反向传播笔记
译者注:本文智能单元首发,译自斯坦福CS231n课程笔记Backprop Note,课程教师Andrej Karpathy授权翻译.本篇教程由杜客翻译完成,堃堃和巩子嘉进行校对修改.译文含公式和代码, ...
- 【cs231n】反向传播笔记
前言 首先声明,以下内容绝大部分转自知乎智能单元,他们将官方学习笔记进行了很专业的翻译,在此我会直接copy他们翻译的笔记,有些地方会用红字写自己的笔记,本文只是作为自己的学习笔记.本文内容官网链接: ...
- 反向传播(BP)算法理解以及Python实现
全文参考<机器学习>-周志华中的5.3节-误差逆传播算法:整体思路一致,叙述方式有所不同: 使用如上图所示的三层网络来讲述反向传播算法: 首先需要明确一些概念, 假设数据集\(X=\{x^ ...
随机推荐
- Redis学习笔记01--主从数据库配置
1.创建公共配置文件 所有配置文件添加到以下目录: /xxxx/redis-slave-master 创建公共的redis配置文件,直接使用redis的默认配置文件,修改以下配置项: bind 127 ...
- 总结的Javascript插件
1.很好用的弹窗 https://limonte.github.io/sweetalert2/ https://github.com/limonte/sweetalert2 import './unt ...
- 给我一台全新的服务器,使用nginx+gunicorn+supervisor部署django
0.准备工作 在一台全新的服务器中新建用户以及用户的工作目录,之后的操作都以这个用户的身份进行,而不是直接用root. 举个栗子: 在服务器下新建用户rinka并赋予sudo权限 1) root登陆, ...
- 【Python】 魔法方法
魔法方法 这个名字真的很中二有没有 = =(或者说翻译气息太浓了,作为一个学外语的看到这种真是想吐槽的不行..) 从形式上来说,在方法的名字前后个加上两条下划线的就是魔法方法了 .从功能上说,所有魔法 ...
- 后端Nodejs利用node-xlsx模块读取excel
后端Nodejs(利用node-xlsx模块) /** * Created by zh on 16-9-14. */ var xlsx = require("node-xlsx") ...
- lvs(dr)+keepalived
系统:centos6.5mini 环境: 机器名 Ip地址 角色 Vip-web: 192.168.20.50 Vip-mysql: 192.168.20.60 lvs01 192.168.20.10 ...
- JavaOOP-集合框架
1.Java集合框架包含的内容 Java集合框架为我们提供了一套性能优良,使用方便的接口和类,它们都位于在java.util包中. Collection 接口存储一组不唯一,无序的对象. List 接 ...
- Android开发之漫漫长途 XVI——ListView与RecyclerView项目实战
该文章是一个系列文章,是本人在Android开发的漫漫长途上的一点感想和记录,我会尽量按照先易后难的顺序进行编写该系列.该系列引用了<Android开发艺术探索>以及<深入理解And ...
- mui手机图片压缩上传+C#
前台参考网址:http://www.bcty365.com/content-146-3263-1.html <html> <head> <meta charset=&qu ...
- C语言作业第二次总结
1.作业亮点 1.1作业整体概况 本次作业全体同学能够按时完成作业,且大部分同学的作业体现了自己的思路和方法,具备了一定变成能力. 1.2推荐博客 林岳-代码注释清晰,详细.->博文 王艺斌-算 ...