为了解决这个问题,出现了一些改进的 RNN 变体,如长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU),它们引入了门控机制来控制记忆状态的更新,改善了对长期依赖的建模能力。 2. LSTM长短记忆网络 LSTM(Long Short-Term Memory)是一种改进的循环神经网络(RNN)架构,旨在解决传统 RNN 中的梯度消失和梯度爆炸问题,以及增强对长...
这篇将介绍另⼀种常用的门控循环神经网络:长短期记忆(long short-term memory,LSTM)。它比门控循环单元的结构稍微复杂⼀点,也是为了解决在RNN网络中梯度衰减的问题,是GRU的一种扩展。 LSTM 中引入了3个门,即输入门(input gate)、遗忘门(forget gate)和输出门(output gate),以及与隐藏状态形状相同的记忆细胞...
概括的来说,LSTM和GRU都能通过各种Gate将重要特征保留,保证其在long-term 传播的时候也不会被丢失。 可以看出,标准LSTM和GRU的差别并不大,但是都比tanh要明显好很多,所以在选择标准LSTM或者GRU的时候还要看具体的任务是什么。使用LSTM的原因之一是解决RNN Deep Network的Gradient错误累积太多,以至于Gradient归零或者成为...
这个加法的好处在于能防止梯度弥散,因此LSTM和GRU都比一般的RNN效果更好。 2.RNN,LSTM,GRU的优缺点 2.1 为什么LSTM能解决RNN不能长期依赖的问题 (1)RNN的梯度消失问题导致不能“长期依赖” RNN中的梯度消失不是指损失对参数的总梯度消失了,而是RNN中对较远时间步的梯度消失了。RNN中反向传播使用的是back propagat...
使用LSTM的原因之一是解决RNN Deep Network的Gradient错误累积太多,以至于Gradient归零或者成为无穷大,所以无法继续进行优化的问题。GRU的构造更简单:比LSTM少一个gate,这样就少几个矩阵乘法。在训练数据很大的情况下GRU能节省很多时间。 五、LSTM具体程序示例
LSTM正式的更新过程如下：GRU Gated RecurrentUnit：基于门控循环单元的RNN。GRU是LSTM的简单版本，合并内部自循环Cell与隐藏层hidden，合并遗忘门、输入门为更新门z，新增重置门r，删除输出门。更新方式如下：直接由更新门控制时序信息流传递，比如更新门等于0，其实就是线性自循环Cell。当前输入X的信息直接由重置门筛选...
与传统的前向神经网络和卷积神经网络 (CNN) 不同,循环神经网络 (Recurrent Neural Networks,RNN)是一种擅于处理序列数据的模型,例如文本、时间序列、股票市场等。本文主要介绍循环神经网络中的几种重要模型 RNN、LSTM、GRU 的发展过程与结构区别,并详细推导了 RNN 中的梯度爆炸与梯度消失的原因。 1. 循环神经网络背...
GRU(Gated Recurrent Unit,门控循环单元)是一种类似于LSTM的循环神经网络(RNN)变体,也是为了解决传统RNN的梯度消失和梯度爆炸问题而提出的。 内部结构如下: 与LSTM相比,GRU的结构更加简单,只有两个门,更新门和重置门 更新门(Update Gate):控制了新输入数据与之前记忆的融合程度。更新门的开关性质允许GRU决定保留多少...
显然这是个比较长的文本序列,当RNN读到这句话时,有可能前半句还能准确地表达这句话的语义,但是读到后半句可能就完全混乱了,不能准确地表达这句话的语义信息,即不能保持长期的信息之间的依赖。 因此,针对这个问题,后续出现了很多基于RNN的改进模型,比如LSTM,GRU等等,这些在后续的章节我们将继续讨论。
GRU: 计算new memory h^(t)h^(t) 时利用reset gate 对上一时刻的信息 进行控制。 3. 相似 最大的相似之处就是, 在从t 到 t-1 的更新时都引入了加法。 这个加法的好处在于能防止梯度弥散,因此LSTM和GRU都比一般的RNN效果更好。 2.RNN,LSTM,GRU的优缺点 ...