【Python-Keras】keras.layers.BatchNormalization解析与使用

简介: BatchNormalization是一种用于深度神经网络的规范化方法,通过在每个batch上规范化前一层的激活值,加快模型训练速度,提高稳定性,并减少对初始化权重的敏感性,允许使用更大的学习率。

1 什么是BatchNormalization?

(1)Batch Normalization 于2015年由 Google 提出数据归一化方法,往往用在深度神经网络中激活层之前。

(2)其规范化针对单个神经元进行,利用网络训练时一个 mini-batch 的数据来计算该神经元的均值和方差,因而称为 Batch Normalization。

(3)BatchNormalization层在每个batch上将前一层的激活值重新规范化,即使得其输出数据的均值接近0,其标准差接近1

(4)是Normalization 方法中的一种,其他方法有
Layer Normalization —— 横向规范化
Weight Normalization —— 参数规范化

2 作用

(1)将输入神经网络的数据先对其做平移和伸缩变换,将数据分布规范化成在固定区间范围的标准分布

(2)可以加快模型训练时的收敛速度,使得模型训练过程更加稳定,避免梯度爆炸或者梯度消失

(3)并且起到一定的正则化作用,几乎代替了Dropout。控制过拟合,可以少用或不用Dropout和正则

(4)降低网络对初始化权重不敏感

(5)允许使用较大的学习率

3 使用

在调用keras.layers.BatchNormalization 时,我们几乎不需要设定任何参数,只需要输入数据就好。

from tensorflow.python.keras.layers import *

input_bits = Input(shape=(256 ,))
temp = BatchNormalization()(input_bits)
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