zoukankan      html  css  js  c++  java
  • 三种激活函数以及它们的优缺点

    三种激活函数以及它们的优缺点

    s i g m o i d sigmoid sigmoid

    在这里插入图片描述
    导数: g ′ ( z ) = a ( 1 − a ) g^{'}(z)=a(1-a) g(z)=a(1a)

    最基本的激活函数,logistics regression以及讲解深度神经网络的时候作为简单例子,但实际上很少使用。

    原因如下:
    当z非常大或者非常小的时候,a的斜率变得越来越接近0,这会使得梯度下降算法变得极为缓慢。

    s i g m o i d sigmoid sigmoid非常适合作为二元分类网络输出层的激活函数,因为在该应用场景下你需要 0 ≤ y ^ ≤ 1 0leqhat{y}leq1 0y^1,而不是 t a n ( h ) tan(h) tan(h) − 1 ≤ y ^ ≤ 1 -1leqhat{y}leq1 1y^1

    t a n ( h ) tan(h) tan(h)

    在这里插入图片描述
    导数: g ′ ( z ) = 1 − a 2 g^{'}(z)=1-a^{2} g(z)=1a2

    t a n ( h ) tan(h) tan(h)其实相当于把 s i g m o i d sigmoid sigmoid平移到以原点为中心,然后再缩放到 − 1 ≤ a ≤ 1 -1leq a leq1 1a1的范围。

    使用 t a n ( h ) tan(h) tan(h)作为激活函数在绝大多数情况下都比sigmoid要好得多,仅有上面提及的二元分类输出层为例外。

    而且使用tan(h)能够中心化你的数据,中心化的含义是数据的均值接近0而不是像0.5这样的值。这会使得下一层的学习变得简单一点。

    但是 t a n ( h ) tan(h) tan(h) s i g m o i d sigmoid sigmoid一样,在当z非常大或者非常小的时候,a的斜率变得越来越接近0,使得深度下降算法变得极为缓慢。

    ReLU(Rectified Linear Unit)

    在这里插入图片描述
    最最最常用的激活函数。
    a = m a x ( 0 , z ) a=max(0,z) a=max(0,z)
    导数:
    g ′ ( z ) = { 0 if z<0 1 if z>0 g^{'}(z)=egin {cases} 0& ext{if z<0}\ 1& ext{if z>0} end{cases} g(z)={01if z<0if z>0

    它的唯一缺点可能就是有一半的范围(图左),a都是0。但实际使用中,足够多的神经网络层数会使得a维持在 ≥ 0 geq0 0的范围内,所以该缺点影响不大。

    另外因为斜率在 ≥ 0 geq0 0时恒等于1,摆脱了前两种激活函数使得学习速率下降的问题,可以始终维持比较快的学习速度。一般来说,ReLU都比其他激活函数学习得快一点。

    这也是为什么CNN干脆把某些层命名为ReLU层,即线性整流层,博主会在CNN的博文里提及除了加快学习速度的其他原因。

    leaky ReLU

    在这里插入图片描述
    ReLU的一种变种,将ReLU中斜率为0的部分,变成了 0.01 z 0.01z 0.01z,你可以调整0.01为其他值,看能否取得更好的效果。
    导数:
    g ′ ( z ) = { 0.01 if z<0 1 if z>0 g^{'}(z)=egin {cases} 0.01& ext{if z<0}\ 1& ext{if z>0} end{cases} g(z)={0.011if z<0if z>0
    一般来说。leaky ReLU能比ReLU取得更好的结果,但实际很少有人使用。

    Summary

    三种激活函数都有一定的使用场景,ReLU的流行只是在大部分的场景下都适用,具体要选择哪种激活函数,要根据你自己的实际应用来作决策。
    如果你不确定你要用什么,ReLU不会让你失望。
    在使用ReLU时,ReLU和leaky ReLU任取一个即可,也可以都尝试一下,哪一个能取得最佳结果。
  • 相关阅读:
    看书笔记《python基础》__1
    MQTT
    杂记
    类型转化
    soc
    时钟同步
    设置地址
    清理日志
    pandas_matplot_seaborn
    Qt_Quick开发实战精解_4
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghongze95/p/13842551.html
Copyright © 2011-2022 走看看