在人工智能的璀璨星空中,深度学习模型犹如一颗颗耀眼的星辰,引领着技术的革新。而在处理序列数据的领域中,循环神经网络(RNN)无疑是那颗最为亮眼的星星。然而,即便是这样强大的模型,也面临着一些棘手的问题,其中最突出的便是长期依赖问题。今天,我们就来深入探讨一下长短时记忆网络(LSTM)是如何巧妙解决这一难题的。
二、RNN的局限性 —— 长期依赖问题
在处理序列数据时,RNN通过其独特的循环结构,能够理论上记住任意长度的历史信息。然而,在实际应用中,当序列长度过长时,RNN却常常无法有效地利用这些信息,这便是长期依赖问题的根源。
梯度消失:在反向传播过程中,随着序列长度的增加,梯度会逐渐减小,甚至趋于零。这意味着,早期的权重更新将变得非常微弱,模型几乎无法记住长距离的信息。
梯度爆炸:与梯度消失相反,有时梯度会变得异常巨大,导致权重更新失控,模型变得极不稳定。
这两个问题,如同RNN前行