CNN中dropout层的理解
dropout是在训练神经网络模型时,样本数据过少,防止过拟合而采用的trick。那它是怎么做到防止过拟合的呢?
首先,想象我们现在只训练一个特定的网络,当迭代次数增多的时候,可能出现网络对训练集拟合的很好(在训练集上loss很小),但是对验证集的拟合程度很差的情况。所以,我们有了这样的想法:可不可以让每次跌代随机的去更新网络参数(weights),引入这样的随机性就可以增加网络generalize 的能力。所以就有了dropout 。
在训练的时候,我们只需要按一定的概率(retaining probability)p 来对weight layer 的参数进行随机采样,将这个子网络作为此次更新的目标网络。可以想象,如果整个网络有n个参数,那么我们可用的子网络个数为 2^n 。 并且,当n很大时,每次迭代更新 使用的子网络基本上不会重复,从而避免了某一个网络被过分的拟合到训练集上。
那么测试的时候怎么办呢? 一种最naive的方法是,我们把 2^n 个子网络都用来做测试,然后以某种 voting 机制将所有结果结合一下(比如说平均一下下),然后得到最终的结果。但是,由于n实在是太大了,这种方法实际中完全不可行!所以有人提出,那我做一个大致的估计不就得了,我从2^n个网络中随机选取 m 个网络做测试,最后在用某种voting 机制得到最终的预测结果。这种想法当然可行,当m很大时但又远小于2^n时,能够很好的逼近原2^n个网络结合起来的预测结果。但是,有没有更好的办法呢? of course!那就是dropout 自带的功能,能够通过一次测试得到逼近于原2^n个网络组合起来的预测能力!
虽然训练的时候我们使用了dropout, 但是在测试时,我们不使用dropout (不对网络的参数做任何丢弃,这时dropout layer相当于进来什么就输出什么)。然后,把测试时dropout layer的输出乘以训练时使用的retaining probability p (这时dropout layer相当于把进来的东东乘以p)。仔细想想这里面的意义在哪里呢??? 事实上,由于我们在测试时不做任何的参数丢弃,如上面所说,dropout layer 把进来的东西原样输出,导致在统计意义下,测试时 每层 dropout layer的输出比训练时的输出多加了【(1 - p)*100】% units 的输出。 即 【p*100】% 个units 的和 是同训练时随机采样得到的子网络的输出一致,另【(1 - p)*100】% 的units的和 是本来应该扔掉但是又在测试阶段被保留下来的。所以,为了使得dropout layer 下一层的输入和训练时具有相同的“意义”和“数量级”,我们要对测试时的伪dropout layer的输出(即下层的输入)做 rescale: 乘以一个p,表示最后的sum中只有这么大的概率,或者这么多的部分被保留。这样以来,只要一次测试,将原2^n个子网络的参数全部考虑进来了,并且最后的 rescale 保证了后面一层的输入仍然符合相应的物理意义和数量级。
假设x是dropout layer的输入,y是dropout layer的输出,W是上一层的所有weight parameters, 是以retaining probability 为p 采样得到的weight parameter子集。把上面的东西用公式表示(忽略bias):
train:
test:
但是一般写程序的时候,我们想直接在test时用 , 这种表达式。(where
) 因此我们就在训练的时候就直接训练
。 所以训练时,第一个公式修正为
。 即把dropout的输入乘以p 再进行训练,这样得到的训练得到的weight 参数就是
,测试的时候除了不使用dropout外,不需要再做任何rescale。Caffe 和Lasagne 里面的代码就是这样写的。
转自http://blog.csdn.net/u012702874/article/details/45030991
CNN中dropout层的理解的更多相关文章
- 由浅入深:CNN中卷积层与转置卷积层的关系
欢迎大家前往腾讯云+社区,获取更多腾讯海量技术实践干货哦~ 本文由forrestlin发表于云+社区专栏 导语:转置卷积层(Transpose Convolution Layer)又称反卷积层或分数卷 ...
- CNN中卷积层 池化层反向传播
参考:https://blog.csdn.net/kyang624823/article/details/78633897 卷积层 池化层反向传播: 1,CNN的前向传播 a)对于卷积层,卷积核与输入 ...
- CNN中卷积层的计算细节
原文链接: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29119239 卷积层尺寸的计算原理 输入矩阵格式:四个维度,依次为:样本数.图像高度.图像宽度.图像通道数 输出矩阵格式:与输 ...
- 深度学习中dropout策略的理解
现在有空整理一下关于深度学习中怎么加入dropout方法来防止测试过程的过拟合现象. 首先了解一下dropout的实现原理: 这些理论的解释在百度上有很多.... 这里重点记录一下怎么实现这一技术 参 ...
- 对faster rcnn 中rpn层的理解
1.介绍 图为faster rcnn的rpn层,接自conv5-3 图为faster rcnn 论文中关于RPN层的结构示意图 2 关于anchor: 一般是在最末层的 feature map 上再用 ...
- 理解CNN中的通道 channel
在深度学习的算法学习中,都会提到 channels 这个概念.在一般的深度学习框架的 conv2d 中,如 tensorflow .mxnet ,channels 都是必填的一个参数. channel ...
- javaEE中关于dao层和services层的理解
javaEE中关于dao层和services层的理解 入职已经一个多月了,作为刚毕业的新人,除了熟悉公司的项目,学习公司的框架,了解项目的一些业务逻辑之外,也就在没学到什么:因为刚入职, 带我的那个师 ...
- caffe中关于(ReLU层,Dropout层,BatchNorm层,Scale层)输入输出层一致的问题
在卷积神经网络中.常见到的激活函数有Relu层 layer { name: "relu1" type: "ReLU" bottom: "pool1&q ...
- 深度学习中Dropout原理解析
1. Dropout简介 1.1 Dropout出现的原因 在机器学习的模型中,如果模型的参数太多,而训练样本又太少,训练出来的模型很容易产生过拟合的现象. 在训练神经网络的时候经常会遇到过拟合的问题 ...
随机推荐
- console.log()的兼容性
在别人那里看到的,兼容IE8-的console.log的实现,以前没想过. if(typeof console == "undefinde"){ this.console = {l ...
- vux报错二
执行npm run build后 "build": "node build/build.js", // 输出提示信息 - 提示用户请在 http 服务下查看 ...
- chkconfig --add失败的处理方法
author: headsen chen datet:2018-08-30 11:57:49 1,在/etc/init.d/下面添加两个文件,并授予 +X 的权限,效果如下: 2,添加到开启自启 ...
- 170503、centos6.5安装mysql5.6.30
准备:虚拟机地址:192.168.0.110 安装目录/usr/local/ 首先卸载已经安装的mysql使用命令查看rpm -qa | grep mysql卸载使用 rpm -e xxx 或者 yu ...
- 遍历DataSet
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.D ...
- CH1807 Necklace【Hash】【字符串】【最小表示法】
1807 Necklace 0x18「基本数据结构」练习 背景 有一天,袁☆同学绵了一条价值连城宝石项链,但是,一个严重的问题是,他竟然忘记了项链的主人是谁!在得知此事后,很多人向☆同学发来了很多邮件 ...
- Nmap介绍
1.Nmap介绍 Nmap用于列举网络主机清单.管理服务升级调度.监控主机或服务运行状况.Nmap可以检测目标机是否在线.端口开放情况.侦测运行的服务类型及版本信息.侦测操作系统与设备类型等信息. 1 ...
- Python高级编程技巧(转)
译文:http://blog.jobbole.com/61171/ 本文展示一些高级的Python设计结构和它们的使用方法.在日常工作中,你可以根据需要选择合适的数据结构,例如对快速查找性的要求.对数 ...
- JSON数组成员反序列化
场景: 构想客户端能够传递如下格式JSON字符串到服务端: {"KeyValueSetList":[{"SN":"RQ1001"," ...
- Android(十六 ) android 与蓝牙串口通讯
1.得到蓝牙适配器 BluetoothAdapter mBluetoothAdapter = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); 2.打开蓝牙 if (!mBl ...