深度学习笔记:吴恩达课程解析-浅层与深层神经网络
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更新于2024-08-03
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"本资源为吴恩达深度学习课程的笔记,主要涵盖了浅层神经网络和深层神经网络的概念与实践。笔记详细讲解了双层神经网络的结构、前向传播和反向传播的过程,以及激活函数的选择和非线性激活函数的作用。"
在深度学习中,神经网络是构建模型的基础,吴恩达的课程笔记主要探讨了浅层和深层神经网络的原理。浅层神经网络通常指的是包含一个或少数隐藏层的网络,而深层神经网络则拥有多个隐藏层,能处理更复杂的模式识别任务。
1. 双层神经网络表示:
- 输入层接收数据,例如 x1, x2, x3 表示特征向量。
- 隐藏层由若干神经元组成,如笔记中的四个神经元(A[1])负责对输入数据进行非线性转换。
- 输出层(A[2])根据隐藏层的输出生成最终预测结果。
2. 前向传播:
- 单次训练过程中,输入数据通过权重w和偏置b在神经元间传播,经过激活函数(如sigmoid、tanh、ReLU或leakyReLU)处理,计算出每个神经元的输出。
- 对于多样本情况,整个训练集X按顺序通过网络,更新权重和偏置。
3. 反向传播:
- 反向传播算法用于计算损失函数相对于权重和偏置的梯度,以便进行梯度下降优化。
- 从输出层开始,计算误差并反向传播至每一层,更新权重和偏置,以减小损失。
4. 激活函数:
- sigmoid适用于二元分类,但存在梯度消失问题。
- tanh通常比sigmoid更优,计算效率高。
- ReLU是最常用的激活函数,常用于隐藏层,能有效缓解梯度消失。
- leakyReLU是对ReLU的改进,处理负值时有微小的斜率,避免了ReLU的“死亡”问题。
5. 非线性激活函数的重要性:
- 非线性激活函数允许神经网络学习非线性关系,解决了线性模型无法解决的问题。
- 它们增加了模型的表达能力,使网络能够捕捉复杂的数据模式。
- 在深层网络中,非线性激活函数有助于克服梯度消失,确保信息能有效地在各层之间传递。
总结来说,吴恩达的课程笔记深入浅出地介绍了神经网络的基本构造和训练机制,特别强调了非线性激活函数在深度学习中的关键作用。这些知识对于理解和构建深度学习模型至关重要。
2022-07-29 上传
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