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DAY 5
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自我挑戰組

深度學習的學習 & ASR 中文語音辨識系列 第 5

【Day 05】深度學習的學習:重看一次 Neural Network

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詳細一點的 Neural Network

昨天有提到 Logistic Regression 的數學形式:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230920/20163287YTgBDJqaST.jpg

配合 NN 的圖
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230920/20163287c2AHM9ZsA8.jpg
這裡可以看到三個 Layer

  1. Input layer:輸入的 Data(圖片),這一層不會納入 NN 的層數
  2. Hidden layer:夾在 Input 和 Output 之間的 Neuron 皆屬於這一層
  3. Output layer:最後輸出 https://chart.googleapis.com/chart?cht=tx&chl=%5Chat%20y

其中 Input layer 不會納入 NN 的層數計算(或是說稱作第零層),因此上圖為 3 層的 Neural Network

Neuron 裡的運算

加上數學式實際上的會長怎麼樣呢?因為現在是 NN,我們把上面那個在摯友的 Neuron 放大來看
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230920/20163287Jer6p9H5ef.jpg
左半邊為線性函數,其中 w, b 皆為參數,我們需要找到這兩個最適合的值
右半邊則為非線性函數 Activation function,而我這邊選擇 Sigmoid function 作為 Activation function

Note

  • 若是少了 Activation function 會發生甚麼事?

會爆炸。正確來說是只剩下左半邊的線性函數,每個 Neuron 都這樣做,左邊的 Output 是右邊的 Input,從頭做線性到尾,出來的結果也會是線性,那代表:這個模型就不能做非線性的預測了!
這個模型的使用度直接大幅下降,因此 Activation function 很重要的

Activatoin function

這邊不是只能選擇 Sigmoid 作為激活函數,也可以嘗試使用 tanh
https://chart.googleapis.com/chart?cht=tx&chl=%5Ctanh(x)%3D%5Cfrac%7Be%5Ex-e%5E%7B-x%7D%7D%7Be%5Ex%2Be%5E%7B-x%7D%7D

希望大家都還記得,忘記就算了反正很少用,但到了大四突然冒出三角函數微分跟積分的時候,早就忘記那種東西了,結果還突然冒出 tanh 出來搗亂,就會很頭痛

不過 Sigmoid 和 tanh 以圖形來說都有一個小缺點:在距離 0 較遠的地方都會收斂得很慢,Gradient Descent 會跑超慢
圖形:
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230920/20163287J57PpOaiHz.jpg

因此我們要來介紹 ReLU 這個神奇小東西

ReLU

Rectified Linear Unit 的數學式子為:https://chart.googleapis.com/chart?cht=tx&chl=f(x)%3Dmax(x%2C0)
圖型:https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20230920/20163287Qp73zDOJ9n.jpg

有了 ReLU 就可以解決 Gradient Descent 的問題,效能也不錯,是個好東西!

小心得

後半部寫得比較快了,但還是花了一個半小時,與其去找別人的圖,倒不如自己畫,還不用附上參考連結
還沒講 Gradient Descent 不知道會不會有不清楚的地方,其實原本的課程是先講 GD 再說 NN
明天繼續努力,想趕快把筆記的部分處理掉,然後寫 Huggingface 實作遇到的各種奇葩的問題


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