RNN 的 BP —— Back Propagation Through Time.

参考:零基础入门深度学习(5) - 循环神经网络知乎

 1   def backward(self, sensitivity_array,
activator):
'''
实现BPTT算法
'''
self.calc_delta(sensitivity_array, activator)
self.calc_gradient()
def calc_delta(self, sensitivity_array, activator):
self.delta_list = [] # 用来保存各个时刻的误差项
for i in range(self.times):
self.delta_list.append(np.zeros(
(self.state_width, 1)))
self.delta_list.append(sensitivity_array)
# 迭代计算每个时刻的误差项
for k in range(self.times - 1, 0, -1):
self.calc_delta_k(k, activator)
def calc_delta_k(self, k, activator):
'''
根据k+1时刻的delta计算k时刻的delta
'''
state = self.state_list[k+1].copy()
element_wise_op(self.state_list[k+1],
activator.backward)
self.delta_list[k] = np.dot(
np.dot(self.delta_list[k+1].T, self.W),
np.diag(state[:,0])).T
def calc_gradient(self):
self.gradient_list = [] # 保存各个时刻的权重梯度
for t in range(self.times + 1):
self.gradient_list.append(np.zeros(
(self.state_width, self.state_width)))
for t in range(self.times, 0, -1):
self.calc_gradient_t(t)
# 实际的梯度是各个时刻梯度之和
self.gradient = reduce(
lambda a, b: a + b, self.gradient_list,
self.gradient_list[0]) # [0]被初始化为0且没有被修改过
def calc_gradient_t(self, t):
'''
计算每个时刻t权重的梯度
'''
gradient = np.dot(self.delta_list[t],
self.state_list[t-1].T)
self.gradient_list[t] = gradient
 class RNN2(RNN1):
# 定义 Sigmoid 激活函数
def activate(self, x):
return 1 / (1 + np.exp(-x)) # 定义 Softmax 变换函数
def transform(self, x):
safe_exp = np.exp(x - np.max(x))
return safe_exp / np.sum(safe_exp) def bptt(self, x, y):
x, y, n = np.asarray(x), np.asarray(y), len(y)
# 获得各个输出,同时计算好各个 State
o = self.run(x)
# 照着公式敲即可 ( σ'ω')σ
dis = o - y
dv = dis.T.dot(self._states[:-1])
du = np.zeros_like(self._u)
dw = np.zeros_like(self._w)
for t in range(n-1, -1, -1):
st = self._states[t]
ds = self._v.T.dot(dis[t]) * st * (1 - st)
# 这里额外设定了最多往回看 10 步
for bptt_step in range(t, max(-1, t-10), -1):
du += np.outer(ds, x[bptt_step])
dw += np.outer(ds, self._states[bptt_step-1])
st = self._states[bptt_step-1]
ds = self._w.T.dot(ds) * st * (1 - st)
return du, dv, dw def loss(self, x, y):
o = self.run(x)
return np.sum(
-y * np.log(np.maximum(o, 1e-12)) -
(1 - y) * np.log(np.maximum(1 - o, 1e-12))
)

BPTT的更多相关文章

  1. BPTT算法推导

    随时间反向传播 (BackPropagation Through Time,BPTT) 符号注解: \(K\):词汇表的大小 \(T\):句子的长度 \(H\):隐藏层单元数 \(E_t\):第t个时 ...

  2. RNN 入门教程 Part 3 – 介绍 BPTT 算法和梯度消失问题

    转载 - Recurrent Neural Networks Tutorial, Part 3 – Backpropagation Through Time and Vanishing Gradien ...

  3. Recurrent Neural Network系列3--理解RNN的BPTT算法和梯度消失

    作者:zhbzz2007 出处:http://www.cnblogs.com/zhbzz2007 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 这是RNN教程的第三部分. 在前面的教程中,我们从头实现了一个循环 ...

  4. 机器学习 —— 基础整理(八)循环神经网络的BPTT算法步骤整理;梯度消失与梯度爆炸

    网上有很多Simple RNN的BPTT(Backpropagation through time,随时间反向传播)算法推导.下面用自己的记号整理一下. 我之前有个习惯是用下标表示样本序号,这里不能再 ...

  5. BPTT for multiple layers

    单层rnn的bptt: 每一个时间点的误差进行反向传播,然后将delta求和,更新本层weight. 多层时: 1.时间1:T 分层计算activation. 2.时间T:1 利用本时间点的误差,分层 ...

  6. 循环神经网络-极其详细的推导BPTT

    首先明确一下,本文需要对RNN有一定的了解,而且本文只针对标准的网络结构,旨在彻底搞清楚反向传播和BPTT. 反向传播形象描述 什么是反向传播?传播的是什么?传播的是误差,根据误差进行调整. 举个例子 ...

  7. LSTM简介以及数学推导(FULL BPTT)

    http://blog.csdn.net/a635661820/article/details/45390671 前段时间看了一些关于LSTM方面的论文,一直准备记录一下学习过程的,因为其他事儿,一直 ...

  8. Deep Learning基础--随时间反向传播 (BackPropagation Through Time,BPTT)推导

    1. 随时间反向传播BPTT(BackPropagation Through Time, BPTT) RNN(循环神经网络)是一种具有长时记忆能力的神经网络模型,被广泛用于序列标注问题.一个典型的RN ...

  9. Backpropagation Through Time (BPTT) 梯度消失与梯度爆炸

    Backpropagation Through Time (BPTT) 梯度消失与梯度爆炸 下面的图显示的是RNN的结果以及数据前向流动方向 假设有 \[ \begin{split} h_t & ...

随机推荐

  1. Mrchen测试人生

    auto:chenyq date:20190920 data:今天是我从事10年IT软件测试工作来的 开始写技术博客的第一次,希望今后能给互联网需要查询技术知识带来方便: 说起我的测试人生 路也走了1 ...

  2. python入门踩坑

    问题1:ImportError: No module named requests 解决:一般报这种错误就是目前还没有这个方法的类库,需要下载或在升级类库.打开cmd命令,输入python -m pi ...

  3. MariaDB知识点总结03--从主+多主集群

    一.从主架构 1.从主复制原理 从库生成两个线程,一个I/O线程,一个SQL线程: i/o线程去请求主库 的binlog,并将得到的binlog日志写到relay log(中继日志) 文件中:主库会生 ...

  4. Leetcode刷题5—最大子序和

    一.题目要求 二.题目背景 动态规划(英语:Dynamic programming,简称 DP)是一种在数学.管理科学.计算机科学.经济学和生物信息学中使用的,通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式 ...

  5. SpringCloud学习(八)消息总线(Spring Cloud Bus)(Finchley版本)

    Spring Cloud Bus 将分布式的节点用轻量的消息代理连接起来.它可以用于广播配置文件的更改或者服务之间的通讯,也可以用于监控.本文要讲述的是用Spring Cloud Bus实现通知微服务 ...

  6. C语言Ⅰ博客作业11

    这个作业属于那个课程 C语言程序设计II 这个作业要求在哪里 https://edu.cnblogs.com/campus/zswxy/CST2019-3/homework/10130 我在这个课程的 ...

  7. 2019牛客暑期多校训练营(第六场)-E Androgynos (构造题)

    题目链接:https://ac.nowcoder.com/acm/contest/886/E 题意:给出n,求能否构造一个含n个顶点的简单无向图,且它的补图与它同构. 思路:首先要满足与其补图同构,同 ...

  8. tcpdump移植和使用

    转载于:http://blog.chinaunix.net/uid-30497107-id-5757540.html?utm_source=tuicool&utm_medium=referra ...

  9. Thinkphp+Ajax带关键词搜索列表无刷新分页实例

    Thinkphp+Ajax带关键词搜索列表无刷新分页实例,两个查询条件,分页和搜索关键字,懂的朋友还可以添加其他分页参数. 搜索#keyword和加载内容区域#ajax_lists <input ...

  10. 从入门到自闭之Python--虚拟环境如何安装

    Windows下创建虚拟环境virtualenv ​ 如果在一台电脑上, 想开发多个不同的项目, 需要用到同一个包的不同版本, 如果使用上面的命令, 在同一个目录下安装或者更新, 新版本会覆盖以前的版 ...