前言 上一篇中介绍了计算图以及前向传播的实现,本文中将主要介绍对于模型优化非常重要的反向传播算法以及反向传播算法中梯度计算的实现.因为在计算梯度的时候需要涉及到矩阵梯度的计算,本文针对几种常用操作的梯度计算和实现进行了较为详细的介绍.如有错误欢迎指出. 首先先简单总结一下, 实现反向传播过程主要就是完成两个任务: 实现不同操作输出对输入的梯度计算 实现根据链式法则计算损失函数对不同节点的梯度计算 再附上SimpleFlow的代码地址: https://github.com/PytLab/simp…

Outline 前向计算 反向传播 很多事情不是需要聪明一点,而是需要耐心一点,踏下心来认真看真的很简单的. 假设有这样一个网络层: 第一层是输入层,包含两个神经元i1 i2和截距b1: 第二层是隐含层,包含两个神经元h1 h2和截距b2, 第三层是输出o1,o2,每条线上标的wi是层与层之间连接的权重,激活函数默认为sigmoid函数. 赋初值为: 输入数据  i1=0.05,i2=0.10; 输出数据  o1=0.01, o2=0.99; 初始权重  w1=0.15,w2=0.20,w3=0…

前项计算1 import torch # (3*(x+2)^2)/4 #grad_fn 保留计算的过程 x = torch.ones([2,2],requires_grad=True) print(x) y = x+2 print(y) z = 3*y.pow(2) print(z) out = z.mean() print(out) #带有反向传播属性的tensor不能直接转化为numpy格式,需要先进性detach操作 print(x.detach().numpy()) print(x.nu…

本文介绍Softmax运算.Softmax损失函数及其反向传播梯度计算, 内容上承接前两篇博文 损失函数 & 手推反向传播公式. Softmax 梯度 设有K类, 那么期望标签y形如\([0,0,...0,1,0...0]^T\)的one-hot的形式. softmax层的输出为\([a_1,a_2,...,a_j,...a_K]^T\), 其中第j类的softmax输出为: \[ \begin{align} a_{j} &= \frac{\exp(z_{j})}{\sum_{k=1}^K…

本文摘自: https://www.cnblogs.com/pinard/p/6422831.html http://www.cnblogs.com/charlotte77/p/5629865.html 一.DNN求解参数的方法 在监督学习中,优化参数的方法 首先我们都会定义一个目标函数,一般来讲都是损失函数 通过最小化损失函数,求得最优参数 不断迭代上一个步骤直到收敛,也就是损失函数基本不再变化 在DNN神经网络中,前向传播算法,主要是用来计算一层接着一层的输入值,通过计算出来的最后一层的输出…

maxpooling 的 max 函数关于某变量的偏导也是分段的,关于它就是 1,不关于它就是 0: BP 是反向传播求关于参数的偏导,SGD 则是梯度更新,是优化算法: 1. 一个实例 relu = tf.nn.relu(tf.matmul(x, W) + b) C = [...] [db, dW, dx] = tf.gradient(C, [b, w, x])…

在较深的网络,如多层CNN或者非常长的RNN,由于求导的链式法则,有可能会出现梯度消失(Gradient Vanishing)或梯度爆炸(Gradient Exploding )的问题. 原理 问题:为什么梯度爆炸会造成训练时不稳定而且不收敛? 梯度爆炸,其实就是偏导数很大的意思.回想我们使用梯度下降方法更新参数: 损失函数的值沿着梯度的方向呈下降趋势,然而,如果梯度(偏导数)很大话,就会出现函数值跳来跳去,收敛不到最值的情况,如图: 当然出现这种情况,其中一种解决方法是,将学习率αα设小一点,…

CS231n Convolutional Neural Networks for Visual Recognition -- optimization 1. 多类 SVM 的损失函数(Multiclass SVM loss) 在给出类别预测前的输出结果是实数值, 也即根据 score function 得到的 score(s=f(xi,W)), Li=∑j≠yimax(0,sj−syi+Δ),Δ=1(一般情况下) yi 表示真实的类别,syi 在真实类别上的得分: sj,j≠yi 在其他非真实类…

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,并详细写出每一步的计算结果.该过程通俗易懂,有基本的高数和线代基础即可理解明白.最后通过tensorflow实现一个简单的线性回归,对照理解梯度下降法在神经网络中的应用.码字不易,转载请标明出处.该文中部分内容是研究生课堂论文内容,为避免课程论文被误解为抄袭,所用截图特意添加水印. 一.梯度下降法的…

症状:前向计算一切正常.梯度反向传播的时候就出现异常,梯度从某一层开始出现Nan值(Nan: Not a number缩写,在numpy中,np.nan != np.nan,是唯一个不等于自身的数). フォワードの計算に異常なしでも.その模型の変量をアプデートする時に異常な数字が出る.Pythonのプログラムにあるなら.Nanというもの現れることです. 根因:原因目前遇到的分为两种,其一——你使用了power(x, a) (a < 1)这样的算子,因为power函数这样的算子,在梯度反向传播阶段…