Keras关于LSTM的units参数,还是不理解?

LSTM(units,input_shape(3,1)),这里的units指的是cell的个数么?如果是,按照LSTM原理这些cell之间应该是无连接的,那units的多少其意义是什么呢,是不是相当于MLP里面对应隐层的神经元个数,只是为了扩展系统的输出能力?
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作者:lonlon ago
链接:https://www.zhihu.com/question/64470274/answer/256379387
来源:知乎
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这个问题也困扰了我很久,后来终于明白了,很多资料都没有在这个地方做详细的解释,那就是 LSTM 的 cell 里面的 num_units 该怎么理解,其实也是很简单,看看下图:


可以看到中间的 cell 里面有四个黄色小框,你如果理解了那个代表的含义一切就明白了,每一个小黄框代表一个前馈网络层,对,就是经典的神经网络的结构,num_units就是这个层的隐藏神经元个数,就这么简单。其中1、2、4的激活函数是 sigmoid,第三个的激活函数是 tanh。


另外几个需要注意的地方:

1、 cell 的状态是一个向量,是有多个值的。。。一开始没有理解这点的时候怎么都想不明白

2、 上一次的状态 h(t-1)是怎么和下一次的输入 x(t) 结合(concat)起来的,这也是很多资料没有明白讲的地方,也很简单,concat, 直白的说就是把二者直接拼起来,比如 x是28位的向量,h(t-1)是128位的,那么拼起来就是156位的向量,就是这么简单。。

3、 cell 的权重是共享的,这是什么意思呢?这是指这张图片上有三个绿色的大框,代表三个 cell 对吧,但是实际上,它只是代表了一个 cell 在不同时序时候的状态,所有的数据只会通过一个 cell,然后不断更新它的权重。

4、那么一层的 LSTM 的参数有多少个?根据第 3 点的说明,我们知道参数的数量是由 cell 的数量决定的,这里只有一个 cell,所以参数的数量就是这个 cell 里面用到的参数个数。假设 num_units 是128,输入是28位的,那么根据上面的第 2 点,可以得到,四个小黄框的参数一共有 (128+28)*(128*4),也就是156 * 512,可以看看 TensorFlow 的最简单的 LSTM 的案例,中间层的参数就是这样,不过还要加上输出的时候的激活函数的参数,假设是10个类的话,就是128*10的 W 参数和10个bias 参数

5、cell 最上面的一条线的状态即 s(t) 代表了长时记忆,而下面的 h(t)则代表了工作记忆或短时记忆

暂时这么多。

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