深度学习基础--loss与激活函数--Relu(Rectified Linear Units)

ReLu(Rectified Linear Units),即修正线性单元

  它是不饱和的、线性的函数。可以认为是一种特殊的maxout。

Relu的优点

  1)采用sigmoid和tanh等函数,算激活函数时(指数运算),计算量大,反向传播求误差梯度时,求导涉及除法,计算量相对大;而采用Relu激活函数,整个过程的计算量节省很多。
  2)对于深层网络,sigmoid函数反向传播时,很容易就会出现梯度消失的情况(在sigmoid接近饱和区时,梯度变化太缓慢,导数趋于0,这种情况会造成信息丢失),减缓收敛速度。vanishing gradient在网络层数多的时候尤其明显,是加深网络结构的主要障碍之一。相反,Relu的gradient大多数情况下是常数,有助于解决深层网络的收敛问题。
  3)Relu会使一部分神经元的输出为0,这样就造成了网络的稀疏性,并且减少了参数的相互依存关系,缓解了过拟合问题的发生(以及一些人的生物解释balabala)。

ReLU 的缺点

  训练的时候很”脆弱”,很容易就”die”了。
  举个例子:一个非常大的梯度流过一个 ReLU 神经元,更新过参数之后,这个神经元再也不会对任何数据有激活现象了,即这个神经元的梯度就永远都会是0。
  实际操作中,如果你的learning rate 很大,那么很有可能你网络中的40%的神经元都”dead”了。 当然,如果你设置了一个合适的较小的learning rate,这个问题发生的情况其实也不会太频繁。
  后来就有了各种的变种,Leaky-ReLU、P-ReLU、R-ReLU。

Relu、sigmoid和tanh的比较

  sigmoid和tanh是饱和的、非线性的函数,导致了它们与relu的gradient特性不同,最终导致relu效果更好。
  饱和其实就是看函数自变量x很大的时候其函数值如果变动很小,那么就称其为饱和。
  sigmoid和tanh的缺点之一是计算所耗时间比较长,在CIFAR-10数据集上,训练到25%的错误率,ReLU的速度是tanh的6倍。还有一个缺点是对于该层输入的数据最好是要做归一化,否则当逐层累积后输入数据可能会变得很大,导致激励函数的输出值变动不大,非线性的性质被削弱。而ReLU则没有这种问题。

具体应用

  把除了最外层输出用的sigmoid函数的其他所有用到sigmoid函数的地方全都改为ReLu函数,然后把学习速率调低。

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转载自blog.csdn.net/wydbyxr/article/details/84230645
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