如果第三个和第五个神经网络层的参数是绑定的,所以在反向传播期间第二个隐藏层和第三个隐藏层的梯度会加在一起,请举一个具体的例子说明
时间: 2024-03-04 11:52:17 浏览: 60
假设我们有一组神经网络,其中第一个隐藏层有2个神经元,第二个隐藏层有3个神经元,第三个隐藏层有4个神经元,输出层有2个神经元。假设第三个和第五个神经网络层的参数是绑定的,那么它们共享相同的权重矩阵。如果我们使用反向传播算法来训练网络,那么在计算第二个隐藏层的梯度时,第三个隐藏层和第五个隐藏层的梯度会加在一起。
例如,假设我们的输入是一个长度为3的向量x=[1, 2, 3],它通过网络传递并产生一个输出向量y=[0.5, 0.8]。我们使用交叉熵损失函数来衡量输出的误差,即L=-y[0]*log(y_hat[0])-y[1]*log(y_hat[1]),其中y_hat是我们的预测值。
为了计算梯度,我们首先需要计算输出层的梯度。假设我们的目标输出是t=[1, 0]。那么输出层的梯度可以通过以下公式计算:delta_y = y_hat - t = [0.5, 0.8] - [1, 0] = [-0.5, 0.8]。
接下来,我们需要计算第三个隐藏层的梯度。由于第三个和第五个层是绑定的,所以它们共享相同的权重矩阵。因此,第三个隐藏层和第五个隐藏层的梯度会加在一起。假设我们使用sigmoid作为激活函数。那么第三个隐藏层的梯度可以通过以下公式计算:delta_h3 = (W3.T * delta_h5) * h3 * (1 - h3),其中W3是第三个和第五个隐藏层共享的权重矩阵,delta_h5是第五个隐藏层的梯度,h3是第三个隐藏层的输出向量。
假设我们的学习率是0.1,那么我们可以使用以下公式来更新权重矩阵W3:W3 = W3 - lr * (delta_h3 * h2.T),其中h2是第二个隐藏层的输出向量。
由于第三个和第五个隐藏层的参数是绑定的,所以在反向传播期间第二个隐藏层和第三个隐藏层的梯度会加在一起,即delta_h2 = (W2.T * delta_h3) + (W4.T * delta_h5)。因此,我们需要计算第四个隐藏层的梯度,并使用它来更新W4。由于第四个隐藏层的输出没有被任何其他层使用,因此它的梯度可以直接计算,即delta_h4 = (W4.T * delta_h5) * h4 * (1 - h4),然后我们可以使用以下公式来更新W4:W4 = W4 - lr * (delta_h4 * h3.T)。
阅读全文