为什么神经网络常常是linear+relu的堆叠

news2024/12/23 22:32:27
  • 特征提取：每一层的线性变换可以看作是在提取输入数据的不同特征。通过堆叠多个这样的层，网络能够学习从原始数据中提取越来越复杂的特征表示
  • 非线性关系：单个神经元的线性变换是线性的，但通过引入非线性激活函数（例如ReLU，即Rectified Linear Unit），神经网络能够学习和模拟非线性关系。这是因为现实世界的数据往往具有非线性特征，没有非线性激活函数，神经网络将只能解决线性可分问题。
  • 堆叠：通过堆叠多个层，神经网络形成了深层结构，这种深度使得网络能够学习数据的层次结构特征，例如，在图像识别中，底层可能学习到边缘特征，而高层可能学习到更复杂的形状或对象特征
  • ReLU激活函数相比于其他非线性函数（如Sigmoid或Tanh）在正区间内是线性的，这使得梯度下降能够更高效地优化网络权重，减少了梯度消失问题。
  • ReLU函数在正输入值处激活，而在负输入值处输出0，这种稀疏激活特性有助于减少计算量，并且使得网络能够更加关注于重要的特征

LeakyReLU解决了传统ReLU激活函数在负值区域的“死区”问题，即当输入为负时，ReLU函数的梯度为0，导致部分神经元无法更新权重

LeakyReLU引入了一个小的负斜率，允许负值输入也能有非零的输出
在这里插入图片描述
在PyTorch中，可以通过torch.nn.LeakyReLU类来创建LeakyReLU激活函数层

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