本篇文章的介绍了一个非常简单的门限RNN(gated recurrent neural network),

这里有两扇门horizontal/forget gate和vertical/input gate, 即

其中 (logistic sigmoid function)

下面假设输入数据xt满足如下性质,

若隐层节点初始化为0, 即,则网络对脉冲xt的响应为,

其中衰减到0, forget gate控制了衰减速度,所以当隐层节点ht(i)遇到比较强的信号,ht(i)被激活,接着衰减到0,直到下一次再次被激活。

zero input比较

本文的模型,只有一个吸引子, zero state, 但其它的模型,i.e., vanilla RNN, the LSTM and the GRU 具有混沌动力学行为。

接着文章想说明,这个没有混沌的RNN在word level language modeling task也能达到很好的效果,间接的说明混沌性质并不能解释这些模型在tasks上的成功。

CHAOS IN RECURRENT NEURAL NETWORKS

考虑下面的离散动力系统, 向量u属于Rd

形成的轨迹,会进入该系统的吸引子(不变集), 通常是分形的。

所有的RNN可以写成下面的形式

假设没有输入,则RNN可以诱导出相应的动力系统

从而刻画了产生复杂轨迹的能力。

如何才能出现上面的动力系统的行为呢?实际上是可以存在的,由于参数Wj是通过学习得到的,当遇到一个不怎么重要的数据点xt0,与隐层节点具有很弱的耦合性, 也就是说数据的影响不大, i.e., Wjxt0 ≈ 0,,就会在接下来的一段时间出现上述动力系统的行为,直到遇到一个非常重要的信号。

CHAOTIC BEHAVIOR OF LSTM AND GRU IN THE ABSENCE OF INPUT DATA

考虑下面LSTM诱导的动力系统,

其中的参数具体为,

接着初始化隐层节点,

1为具体的动力系统的展示, 图中的吸引子实质上是4维动力系统在2维上的投影。

混沌动力系统具有初值敏感性,给定一个初始点,作者在[1e-7, 1e7]范围内进行扰动,跑200steps, 总共100,000次扰动。结果就是,第200步的点,几乎充满了整个吸引子

上面都是构造的例子,下面是作者在Penn Treebank corpus without dropout 训练好的LSTM,结果也出现混沌现象。当有初入的时候,就不再是一个自治的动力系统了,完全收到输入信号控制。

CHAOS-FREE BEHAVIOR OF THE CFN

实验结果:高层的隐层节点的信号衰减慢

A RECURRENT NEURAL NETWORK WITHOUT CHAOS的更多相关文章

  1. Recurrent Neural Network系列1--RNN(循环神经网络)概述

    作者:zhbzz2007 出处:http://www.cnblogs.com/zhbzz2007 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 本文翻译自 RECURRENT NEURAL NETWORKS T ...

  2. Recurrent Neural Network(循环神经网络)

    Reference:   Alex Graves的[Supervised Sequence Labelling with RecurrentNeural Networks] Alex是RNN最著名变种 ...

  3. Recurrent Neural Network系列2--利用Python,Theano实现RNN

    作者:zhbzz2007 出处:http://www.cnblogs.com/zhbzz2007 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 本文翻译自 RECURRENT NEURAL NETWORKS T ...

  4. 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 ...

  5. Recurrent Neural Network系列4--利用Python,Theano实现GRU或LSTM

    yi作者:zhbzz2007 出处:http://www.cnblogs.com/zhbzz2007 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 本文翻译自 RECURRENT NEURAL NETWORK ...

  6. 循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)

    为什么使用序列模型(sequence model)?标准的全连接神经网络(fully connected neural network)处理序列会有两个问题:1)全连接神经网络输入层和输出层长度固定, ...

  7. Recurrent Neural Network[Content]

    下面的RNN,LSTM,GRU模型图来自这里 简单的综述 1. RNN 图1.1 标准RNN模型的结构 2. BiRNN 3. LSTM 图3.1 LSTM模型的结构 4. Clockwork RNN ...

  8. Recurrent Neural Network[survey]

    0.引言 我们发现传统的(如前向网络等)非循环的NN都是假设样本之间无依赖关系(至少时间和顺序上是无依赖关系),而许多学习任务却都涉及到处理序列数据,如image captioning,speech ...

  9. 【NLP】Recurrent Neural Network and Language Models

    0. Overview What is language models? A time series prediction problem. It assigns a probility to a s ...

随机推荐

  1. 关于 About

    关于我 我是 Ivy,目前武汉大学 GIS 专业在读硕士研究生,业余渣程序媛. 写了一些不起眼的代码(参看我的 GitHub),做了一些不起眼的小研究(参看我的 ResearchGate). 关于本站 ...

  2. mingw32-gcc-9.2.1-i686-posix-sjlj-20190904-8ba5c53

    gcc -v Using built-in specs. COLLECT_GCC=gcc COLLECT_LTO_WRAPPER=d:/msys/mingw32/bin/../libexec/gcc/ ...

  3. 添加额外yun源

    .yum install jq 发没有jq安装包,无法安装 .下载并安装EPEL [root@node2 coredns]# wget http://dl.fedoraproject.org/pub/ ...

  4. Using NodeLists

    Understanding a NodeList object and its relatives, NamedNodeMap and HTMLCollection, is critical to a ...

  5. ubuntu安装dockers和images:dvwa

    docker安装 安装前需要更新系统 apt-get update apt-get upgrade apt-get install docker.io 安装完之后就可以试下: docker docke ...

  6. sh脚本实战

    做了什么东西还是要尽快移动到博客上,不然回头看自己写的东西已经看不懂了... 凭着回忆+搜资料,把当初写sh脚本的过程写上来. 首先新建一个.sh文件,用vim就可以 在sh的第一行,写上 #!/bi ...

  7. ubuntu 设置qt程序开机启动

    1.建立一个桌面文件,forklift-app.desktop Name填写程序的名字 Exec执行程序的路径 [Desktop Entry] Version=1.0 Name=forklift-ap ...

  8. MaxScale中间件部署数据库读写分离

    操作系统:CentOS7 (Core) 数据库:MariaDB-10.2.6-linux-glibc_214-x86_64 MaxScale服务器:192.168.40.134 主服务器:192.16 ...

  9. C学习笔记-结构体与二进制文件增删改查

    使用结构体整理数据,然后利用二进制存储文件,这样存储的文件类似于数据库,可以实现文件的增删改查 定义结构体 struct student { unsigned int ID; char name[20 ...

  10. MSF魔鬼训练营-5.3 MS08-067安全漏洞实战

    msf > search ms08_067 Matching Modules ================    Name                                 D ...