深度学习入门笔记系列 ( 七 ) ——循环神经网络(RNN)学习笔记

简介:

1.引言

在传统的神经网络模型中 ,是从输入层到隐含层再到输出层 ,层与层之间是全连接的 ,每层之间的节点是无连接的 。但是这种普通的神经网络对于很多问题却无能无力 。例如 ,你要预测句子的下一个单词是什么 ,一般需要用到前面的单词 ,因为一个句子中前后单词并不是独立的 。于是乎 ,我们就名正言顺的引出了这篇文章的 RNN 。

2.什么是RNN

RNN(Recurrent Neural Networks)翻译为循环神经网路 ,与传统神经网络模型对比 ,RNN 一个序列当前的输出与前面的输出也有关 。具体的表现形式为网络会对前面的信息进行记忆并应用于当前输出的计算中 。重点的讲就是 ,隐藏层之间的节点之间是有连接的 ,并且隐藏层的输入不仅包括输入层的输出还包括上一时刻隐藏层的输出 。

5175c530541cdcc5cace9d8536e116df9221df12

例如上图 ,中间A表示隐含层 ,能够看出来从左到右的序列中 ,隐含层输入不仅包括输入层还有上一个序列的隐含层输出 。

3.RNN 能干些啥

理论上 ,RNN 能够对任何长度的序列数据进行处理 。但是在实践中 ,为了降低复杂性往往假设当前的状态只与前面的几个状态相关 ,下图便是一个典型的RNN :

02fbb0f9455af2d5ada73e328bbda86ae451ed5d

坦白讲 ,小詹对 RNN 只知道基础概念 ,用的很少很少 。因为个人感觉 RNN 更多的应用到 NLP 即自然语言处理中 ,如如词向量表达 、语句合法性检查 、词性标注 。与之相对的 ,在计算机视觉领域 ,可能 CNN 及其变种使用的更为频繁 ,但是 RNN 也并非无用武之地 。

RNN 可以应用的领域大致有 :

● 语言模型与文本生成(Language Modeling and Generating Text)
● 机器翻译(Machine Translation)
● 语音识别(Speech Recognition)
● 图像描述生成 (Generating Image Descriptions)

4.LSTM网络

和 CNN 一样 ,基础的 RNN 网络也存在很多改进和拓展 ,相信大家听到比较多的是 LSTM(Long Short Term Memory)。

9991de38daf60d193a70903cf241236b4dd29297

它与一般的 RNN 结构本质上并没有什么不同 ,只是使用了不同的函数去去计算隐藏层的状态 。在 LSTM 中 ,i 结构被称为 cells ,可以把 cells 看作是黑盒用以保存当前输入 xt 之前的保存的状态 ht−1 ,这些 cells 更加一定的条件决定哪些 cell 抑制哪些 cell 兴奋 。它们结合前面的状态 、当前的记忆与当前的输入 。已经证明 ,该网络结构在对长序列依赖问题中非常有效 。


原文发布时间为:2018-09-4

本文作者:小詹

本文来自云栖社区合作伙伴“小詹学Python”,了解相关信息可以关注“小詹学Python”。

相关文章
|
5月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 人工智能
深度学习实战指南:从神经网络基础到模型优化的完整攻略
🌟 蒋星熠Jaxonic,AI探索者。深耕深度学习,从神经网络到Transformer,用代码践行智能革命。分享实战经验,助你构建CV、NLP模型,共赴二进制星辰大海。
|
机器学习/深度学习 数据可视化 算法
PyTorch生态系统中的连续深度学习:使用Torchdyn实现连续时间神经网络
神经常微分方程(Neural ODEs)是深度学习领域的创新模型,将神经网络的离散变换扩展为连续时间动力系统。本文基于Torchdyn库介绍Neural ODE的实现与训练方法,涵盖数据集构建、模型构建、基于PyTorch Lightning的训练及实验结果可视化等内容。Torchdyn支持多种数值求解算法和高级特性,适用于生成模型、时间序列分析等领域。
629 77
PyTorch生态系统中的连续深度学习:使用Torchdyn实现连续时间神经网络
|
12月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于Python深度学习的【害虫识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
害虫识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了12种常见的害虫种类数据集【"蚂蚁(ants)", "蜜蜂(bees)", "甲虫(beetle)", "毛虫(catterpillar)", "蚯蚓(earthworms)", "蜚蠊(earwig)", "蚱蜢(grasshopper)", "飞蛾(moth)", "鼻涕虫(slug)", "蜗牛(snail)", "黄蜂(wasp)", "象鼻虫(weevil)"】 再使用通过搭建的算法模型对数据集进行训练得到一个识别精度较高的模型,然后保存为为本地h5格式文件。最后使用Djan
664 1
基于Python深度学习的【害虫识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
基于Python深度学习的【蘑菇识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
蘑菇识别系统,本系统使用Python作为主要开发语言,基于TensorFlow搭建卷积神经网络算法,并收集了9种常见的蘑菇种类数据集【"香菇(Agaricus)", "毒鹅膏菌(Amanita)", "牛肝菌(Boletus)", "网状菌(Cortinarius)", "毒镰孢(Entoloma)", "湿孢菌(Hygrocybe)", "乳菇(Lactarius)", "红菇(Russula)", "松茸(Suillus)"】 再使用通过搭建的算法模型对数据集进行训练得到一个识别精度较高的模型,然后保存为为本地h5格式文件。最后使用Django框架搭建了一个Web网页平台可视化操作界面,
1207 11
基于Python深度学习的【蘑菇识别】系统~卷积神经网络+TensorFlow+图像识别+人工智能
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深入理解深度学习中的卷积神经网络(CNN)##
在当今的人工智能领域,深度学习已成为推动技术革新的核心力量之一。其中,卷积神经网络(CNN)作为深度学习的一个重要分支,因其在图像和视频处理方面的卓越性能而备受关注。本文旨在深入探讨CNN的基本原理、结构及其在实际应用中的表现,为读者提供一个全面了解CNN的窗口。 ##
|
机器学习/深度学习 运维 安全
深度学习在安全事件检测中的应用:守护数字世界的利器
深度学习在安全事件检测中的应用:守护数字世界的利器
498 22
|
11月前
|
机器学习/深度学习 编解码 人工智能
计算机视觉五大技术——深度学习在图像处理中的应用
深度学习利用多层神经网络实现人工智能,计算机视觉是其重要应用之一。图像分类通过卷积神经网络(CNN)判断图片类别,如“猫”或“狗”。目标检测不仅识别物体,还确定其位置,R-CNN系列模型逐步优化检测速度与精度。语义分割对图像每个像素分类,FCN开创像素级分类范式,DeepLab等进一步提升细节表现。实例分割结合目标检测与语义分割,Mask R-CNN实现精准实例区分。关键点检测用于人体姿态估计、人脸特征识别等,OpenPose和HRNet等技术推动该领域发展。这些方法在效率与准确性上不断进步,广泛应用于实际场景。
1314 64
计算机视觉五大技术——深度学习在图像处理中的应用
|
机器学习/深度学习 传感器 数据采集
深度学习在故障检测中的应用:从理论到实践
深度学习在故障检测中的应用:从理论到实践
1198 6
|
机器学习/深度学习 人工智能 运维
深度学习在流量监控中的革命性应用
深度学习在流量监控中的革命性应用
464 40
|
11月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 存储
深度学习在DOM解析中的应用:自动识别页面关键内容区块
本文探讨了如何通过深度学习模型优化东方财富吧财经新闻爬虫的性能。针对网络请求、DOM解析与模型推理等瓶颈,采用代理复用、批量推理、多线程并发及模型量化等策略,将单页耗时从5秒优化至2秒,提升60%以上。代码示例涵盖代理配置、TFLite模型加载、批量预测及多线程抓取,确保高效稳定运行,为大规模数据采集提供参考。
290 0

热门文章

最新文章