李宏毅深度学习(二):计算图与反向传播

最近看了李宏毅老师的深度学习视频课程,真的是讲得十分细致,从头到尾看下来一遍,对深度学习模型有了一个基本的认识,趁着脑子还能记着一些东西,赶紧把学到的东西记录下来,以备后用。
视频地址:https://www.bilibili.com/video/av9770302/from=search&seid=905421046757750252
ppt地址:http://speech.ee.ntu.edu.tw/~tlkagk/courses_MLDS17.html

下面开始正题吧!

1、计算图(Computational Graph)

计算图是用来描述一个函数的语言,有两种基本的要素:
Node:变量,Edge:边
如下图所示:

根据计算图和链式法则,我们可以很直观计算偏导数:

在计算图上,有可能出现变量共享的情况,比如x^2,此时要把两个x拆开,当成不同的x对待,如下面的例子:

2、计算图在前向神经网络中的应用

我们首先回顾下反向传播方法:

上图中的倒三角表示梯度的意思。

将前馈神经网络写成计算图的形式,大概如下图所示:

这里涉及到了向量之间的偏导数计算,使用如下的雅可比矩阵:

根据雅可比矩阵的定义,我们可以队上面需要计算的项进行逐项分解计算:

3、计算图在循环神经网络中的应用

我们先来回顾一下循环神经网络的网络结构:

画出循环神经网络的计算图如下图所示:

假设我们的序列长度为三,三层的计算图如下图所示:

使用梯度下降来训练我们的循环神经网络,我们可以使用计算图:


可以得到如下的计算结果,可以看到,使用计算图计算循环神经网络的梯度是不是十分的方便,而且也十分容易理解循环神经网络中经常出现的梯度爆炸或梯度消失的问题。
注意下图中的梯度计算是分三部分的,图中只显示了第一部分。


最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,312评论 5 473
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,578评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,337评论 0 333
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,134评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,161评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,303评论 1 280
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,761评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,421评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,609评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,450评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,504评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,194评论 3 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,760评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,836评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,066评论 1 257
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,612评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,178评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 第二个Topic讲深度学习,承接前面的《浅谈机器学习基础》。 深度学习简介 前面也提到过,机器学习的本质就是寻找最...
    我偏笑_NSNirvana阅读 15,566评论 7 49
  • 去年过年回老家高中同学聚会,吃完喝完,准备来个愉快的大合影。我叫,谁有苹果6以上的,快拿来拍照!大家全部摇头,最好...
    梅小尘阅读 235评论 3 2
  • 01 三岁多的时候,翩翩忽然开始关心生死问题,一天在卫生间里看着我问:“妈妈,将来你老了的话,很快就会死的,是吗?...
    杨诗远阅读 2,049评论 4 7
  • 当你觉得不想活着的时候最好去医院看一看,生命是多么宝贵。 现在的我们怎么啦!为什么总要在经...
    爱在进行时阅读 113评论 0 0
  • 甘五阅读 309评论 2 6