貌离神合的RNN与ODE:花式RNN简介

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本来笔者已经决心不玩 RNN 了,但是在上个星期思考时忽然意识到 RNN 实际上对应了 ODE(常微分方程)的数值解法,这为我一直以来想做的事情——用深度学习来解决一些纯数学问题——提供了思路。事实上这是一个颇为有趣和有用的结果,遂介绍一翻。顺便地,本文也涉及到了自己动手编写 RNN 的内容,所以本文也可以作为编写自定义的 RNN 层的一个简单教程。

注:本文并非前段时间的热点“神经 ODE [1]”的介绍(但有一定的联系)。

RNN基本

什么是RNN?

众所周知,RNN 是“循环神经网络(Recurrent Neural Network)”,跟 CNN 不同,RNN 可以说是一类模型的总称,而并非单个模型。简单来讲,只要是输入向量序列 (x1,x2,…,xT),输出另外一个向量序列 (y1,y2,…,yT),并且满足如下递归关系的模型,都可以称为 RNN。

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也正因为如此,原始的朴素 RNN,还有改进的如 GRU、LSTM、SRU 等模型,我们都称为 RNN,因为它们都可以作为上式的一个特例。还有一些看上去与 RNN 没关的内容,比如前不久介绍的 CRF 的分母的计算,实际上也是一个简单的 RNN。

说白了,RNN 其实就是递归计算。

自己编写RNN

这里我们先介绍如何用 Keras 简单快捷地编写自定义的 RNN。

事实上,不管在 Keras 还是纯 tensorflow 中,要自定义自己的 RNN 都不算复杂。在 Keras 中,只要写出每一步的递归函数;而在 tensorflow 中,则稍微复杂一点,需要将每一步的递归函数封装为一个 RNNCell 类。

下面介绍用 Keras 实现最基本的一个 RNN:

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代码非常简单:

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转载自www.cnblogs.com/ls123/p/9253898.html
RNN