神经网络常见的激活函数,神经网络中的激活函数

神经网络常见的激活函数,神经网络中的激活函数

深度学习中的主要激活函数有哪些

1.什么是激活函数?生物神经网络启发了人工神经网络的发展。但是,ANN并非大脑运作的近似表示。

不过在我们了解为什么在人工神经网络中使用激活函数之前,先了解生物神经网络与激活函数的相关性是很有用处的。2.神经网络如何学习?我们有必要对神经网络如何学习有一个基本了解。

假设网络的期望输出是y(标注值),但网络实际输出的是y’(预测值)。预测输出和期望输出之间的差距(y-y’)可以转化成一种度量,即损失函数(J)。

神经网络犯大量错误时,损失很高;神经网络犯错较少时,损失较低。训练目标就是找到使训练集上的损失函数最小化的权重矩阵和偏置向量。

人工神经网络常用的4个激活函数是哪些

何止3个(类)?

深度的大多ReLU以及类似的,softplus是reLu软化的产物;RBF的话Gaussian很常见;Sigmoif类里tanh和logistic等也很常用;实在不济,stepfunction也可以用 爱发猫 www.aifamao.com

某些regression问题直接在最后层用identityfunction,也算是激活函数。

bp神经网络选择激活sigmoid函数,还有tansig函数的优缺点?求告知?

(1)对于深度神经网络,中间的隐层的输出必须有一个激活函数。否则多个隐层的作用和没有隐层相同。这个激活函数不一定是sigmoid,常见的有sigmoid、tanh、relu等。

(2)对于二分类问题,输出层是sigmoid函数。这是因为sigmoid函数可以把实数域光滑的映射到[0,1]空间。函数值恰好可以解释为属于正类的概率(概率的取值范围是0~1)。

另外,sigmoid函数单调递增,连续可导,导数形式非常简单,是一个比较合适的函数(3)对于多分类问题,输出层就必须是softmax函数了。softmax函数是sigmoid函数的推广。

bp神经网络函数中哪个预测性能好

traingdm是带动量的梯度下降法,trainlm是指L-M优化算法,trainscg是指量化共轭梯度法,除此之外还有traingdx、traingda等,都是权值的训练算法。

看MATLAB结合神经网络的基础书上都有介绍。

tansig和logsig统称Sigmoid函数,logsig是单极性S函数,tansig是双极性S函数,也叫双曲正切函数,purelin是线性函数,是节点的传输函数。

学习函数和训练函数的区别:学习函数的输出是权值和阈值的增量,训练函数的输出是训练好的网络和训练记录,在训练过程中训练函数不断调用学习函数修正权值和阈值,通过检测设定的训练步数或性能函数计算出的误差小于设定误差,来结束训练。

下面是几个仿真实验,用了不同的训练函数:1.创建BP网络的学习函数,训练函数和性能函数都采用default值,分别为learngdm,trainlm和mse时的逼近结果:由此可见,进过200次训练后,虽然网络的性能还没有为0,但是输出均方误差已经很小了,MSE=6.72804e-0.06,显示的结果也证明P和T之间非线性映射关系的拟合是非常精确的;2.建立一个学习函数为learnd,训练函数为traingd,和性能函数为msereg的BP网络,来完成拟合任务:可见,经过200次训练后,网络的输出误差比较大,而且网络误差的收敛速度非常慢。

这是由于训练函数traingd为单纯的梯度下降训练函数,训练速度比较慢,而且容易陷入局部最小的情况。结果显示网络精度确实比较差。

3.将训练函数修改为traingdx,该i函数也是梯度下降法训练函数,但是在训练过程中,他的学习速率是可变的在200次训练后,以msereg函数评价的网络性能为1.04725,已经不是很大,结果显示P和T之间非线性关系的拟合情况不错,网络的性能不错。

概率神经网络一帮用什么激活函数?

径向基神经网络除了使用高斯函数,还可以使用哪些函数比较好?

RBF神经网络使用局部指数衰减的非线性函数(高斯函数就是一种典型的函数)对非线性输入输出映射进行局部逼近。

多层感知器(如BP网络)的隐节点采用输入模式与权向量的内积作为激活函数的自变量,而激活函数则采用Sigmoid函数或硬限幅函数,因此多层感知器是对非线性映射的全局逼近。

RBF网最显著的特点是隐节点错用输入模式与中心向量的距离(如欧氏距离)作为函数的自变量,并使用径向基函数(如Gaussian函数)作为激活函数。

径向基函数关于N维空间的一个中心点具有径向对称性,而且神经元的输入离该中心点越远,神经元的激活程度就越低。隐节点的这个特性常被称为”局部特性”。

BP神经网络的原理的BP什么意思

人工神经网络有很多模型,但是日前应用最广、基本思想最直观、最容易被理解的是多层前馈神经网络及误差逆传播学习算法(ErrorBack-Prooaeation),简称为BP网络。

在1986年以Rumelhart和McCelland为首的科学家出版的《ParallelDistributedProcessing》一书中,完整地提出了误差逆传播学习算法,并被广泛接受。

多层感知网络是一种具有三层或三层以上的阶层型神经网络。

典型的多层感知网络是三层、前馈的阶层网络(图4.1),即:输入层、隐含层(也称中间层)、输出层,具体如下:图4.1三层BP网络结构(1)输入层输入层是网络与外部交互的接口。

一般输入层只是输入矢量的存储层,它并不对输入矢量作任何加工和处理。输入层的神经元数目可以根据需要求解的问题和数据表示的方式来确定。

一般而言,如果输入矢量为图像,则输入层的神经元数目可以为图像的像素数,也可以是经过处理后的图像特征数。

(2)隐含层1989年,RobertHechtNielsno证明了对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用一个隐层的BP网络来逼近,因而一个三层的BP网络可以完成任意的n维到m维的映射。

增加隐含层数虽然可以更进一步的降低误差、提高精度,但是也使网络复杂化,从而增加了网络权值的训练时间。

误差精度的提高也可以通过增加隐含层中的神经元数目来实现,其训练效果也比增加隐含层数更容易观察和调整,所以一般情况应优先考虑增加隐含层的神经元个数,再根据具体情况选择合适的隐含层数。

(3)输出层输出层输出网络训练的结果矢量,输出矢量的维数应根据具体的应用要求来设计,在设计时,应尽可能减少系统的规模,使系统的复杂性减少。

如果网络用作识别器,则识别的类别神经元接近1,而其它神经元输出接近0。

以上三层网络的相邻层之间的各神经元实现全连接,即下一层的每一个神经元与上一层的每个神经元都实现全连接,而且每层各神经元之间无连接,连接强度构成网络的权值矩阵W。

BP网络是以一种有教师示教的方式进行学习的。首先由教师对每一种输入模式设定一个期望输出值。然后对网络输入实际的学习记忆模式,并由输入层经中间层向输出层传播(称为”模式顺传播”)。

实际输出与期望输出的差即是误差。按照误差平方最小这一规则,由输出层往中间层逐层修正连接权值,此过程称为”误差逆传播”(陈正昌,2005)。

所以误差逆传播神经网络也简称BP(BackPropagation)网。随着”模式顺传播”和”误差逆传播”过程的交替反复进行。

网络的实际输出逐渐向各自所对应的期望输出逼近,网络对输入模式的响应的正确率也不断上升。通过此学习过程,确定下各层间的连接权值后。

典型三层BP神经网络学习及程序运行过程如下(标志渊,2006):(1)首先,对各符号的形式及意义进行说明:网络输入向量Pk=(a1,a2,…,an);网络目标向量Tk=(y1,y2,…,yn);中间层单元输入向量Sk=(s1,s2,…,sp),输出向量Bk=(b1,b2,…,bp);输出层单元输入向量Lk=(l1,l2,…,lq),输出向量Ck=(c1,c2,…,cq);输入层至中间层的连接权wij,i=1,2,…,n,j=1,2,…p;中间层至输出层的连接权vjt,j=1,2,…,p,t=1,2,…,p;中间层各单元的输出阈值θj,j=1,2,…,p;输出层各单元的输出阈值γj,j=1,2,…,p;参数k=1,2,…,m。

(2)初始化。给每个连接权值wij、vjt、阈值θj与γj赋予区间(-1,1)内的随机值。(3)随机选取一组输入和目标样本提供给网络。

(4)用输入样本、连接权wij和阈值θj计算中间层各单元的输入sj,然后用sj通过传递函数计算中间层各单元的输出bj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法bj=f(sj)j=1,2,…,p(4.5)(5)利用中间层的输出bj、连接权vjt和阈值γt计算输出层各单元的输出Lt,然后通过传递函数计算输出层各单元的响应Ct。

基坑降水工程的环境效应与评价方法Ct=f(Lt)t=1,2,…,q(4.7)(6)利用网络目标向量,网络的实际输出Ct,计算输出层的各单元一般化误差。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(7)利用连接权vjt、输出层的一般化误差dt和中间层的输出bj计算中间层各单元的一般化误差。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(8)利用输出层各单元的一般化误差与中间层各单元的输出bj来修正连接权vjt和阈值γt。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(9)利用中间层各单元的一般化误差,输入层各单元的输入Pk=(a1,a2,…,an)来修正连接权wij和阈值θj。

基坑降水工程的环境效应与评价方法(10)随机选取下一个学习样本向量提供给网络,返回到步骤(3),直到m个训练样本训练完毕。

(11)重新从m个学习样本中随机选取一组输入和目标样本,返回步骤(3),直到网路全局误差E小于预先设定的一个极小值,即网络收敛。如果学习次数大于预先设定的值,网络就无法收敛。(12)学习结束。

可以看出,在以上学习步骤中,(8)、(9)步为网络误差的”逆传播过程”,(10)、(11)步则用于完成训练和收敛过程。通常,经过训练的网络还应该进行性能测试。

测试的方法就是选择测试样本向量,将其提供给网络,检验网络对其分类的正确性。测试样本向量中应该包含今后网络应用过程中可能遇到的主要典型模式(宋大奇,2006)。

这些样本可以直接测取得到,也可以通过仿真得到,在样本数据较少或者较难得到时,也可以通过对学习样本加上适当的噪声或按照一定规则插值得到。

为了更好地验证网络的泛化能力,一个良好的测试样本集中不应该包含和学习样本完全相同的模式(董军,2007)。

如何用matlab构建一个三层bp神经网络模型,用于预测温度。

第0节、引例本文以Fisher的Iris数据集作为神经网络程序的测试数据集。Iris数据集可以在找到。

这里简要介绍一下Iris数据集:有一批Iris花,已知这批Iris花可分为3个品种,现需要对其进行分类。不同品种的Iris花的花萼长度、花萼宽度、花瓣长度、花瓣宽度会有差异。

我们现有一批已知品种的Iris花的花萼长度、花萼宽度、花瓣长度、花瓣宽度的数据。一种解决方法是用已有的数据训练一个神经网络用作分类器。

如果你只想用C#或Matlab快速实现神经网络来解决你手头上的问题,或者已经了解神经网络基本原理,请直接跳到第二节——神经网络实现。

第一节、神经网络基本原理1.人工神经元(ArtificialNeuron)模型人工神经元是神经网络的基本元素,其原理可以用下图表示:图1.人工神经元模型图中x1~xn是从其他神经元传来的输入信号,wij表示表示从神经元j到神经元i的连接权值,θ表示一个阈值(threshold),或称为偏置(bias)。

则神经元i的输出与输入的关系表示为:图中yi表示神经元i的输出,函数f称为激活函数(ActivationFunction)或转移函数(TransferFunction),net称为净激活(netactivation)。

若将阈值看成是神经元i的一个输入x0的权重wi0,则上面的式子可以简化为:若用X表示输入向量,用W表示权重向量,即:X=[x0,x1,x2,…….,xn]则神经元的输出可以表示为向量相乘的形式:若神经元的净激活net为正,称该神经元处于激活状态或兴奋状态(fire),若净激活net为负,则称神经元处于抑制状态。

图1中的这种”阈值加权和”的神经元模型称为M-P模型(McCulloch-PittsModel),也称为神经网络的一个处理单元(PE,ProcessingElement)。

2.常用激活函数激活函数的选择是构建神经网络过程中的重要环节,下面简要介绍常用的激活函数。

(1)线性函数(LinerFunction)(2)斜面函数(RampFunction)(3)阈值函数(ThresholdFunction)以上3个激活函数都属于线性函数,下面介绍两个常用的非线性激活函数。

(4)S形函数(SigmoidFunction)该函数的导函数:(5)双极S形函数该函数的导函数:S形函数与双极S形函数的图像如下:图3.S形函数与双极S形函数图像双极S形函数与S形函数主要区别在于函数的值域,双极S形函数值域是(-1,1),而S形函数值域是(0,1)。

由于S形函数与双极S形函数都是可导的(导函数是连续函数),因此适合用在BP神经网络中。(BP算法要求激活函数可导)具体。

人工神经网络常用的激活函数有哪些

人工神经网络(ArtificialNeuralNetwork,即ANN),是20世纪80年代以来人工智能领域兴起的研究热点。

它从信息处理角度对人脑神经元网络进行抽象,建立某种简单模型,按不同的连接方式组成不同的网络。在工程与学术界也常直接简称为神经网络或类神经网络。

神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称神经元)之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activationfunction)。

每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重,这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。

而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。

Original: https://blog.csdn.net/kfc67269/article/details/126308353
Author: 技术的呼唤
Title: 神经网络常见的激活函数,神经网络中的激活函数

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