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relu函数-线性整流函数(Rectified Linear Unit, ReLU)

线性整流函数(Rectified Linear Unit, ReLU),又称修正线性单元,是一种人工神经网络中常用的激活函数(activation function),通常指代以斜坡函数及其变种为代表的非线性函数。整流线性单元,激活部分神经元,增加稀疏性,当x小于0时,输出值为0,当x大于0时,输出值为x.

公式:

图:

relu

导数:

图:

ReLU的导函数

relu对比于sigmoid:

  • sigmoid的导数,只有在0附近,具有较好的激活性,而在正负饱和区的梯度都接近于0,会造成梯度弥散;而relu的导数,在大于0时,梯度为常数,不会导致梯度弥散。
  • relu函数在负半区的导数为0 ,当神经元激活值进入负半区,梯度就会为0,也就是说,这个神经元不会被训练,即稀疏性;
  • relu函数的导数计算更快,程序实现就是一个if-else语句;而sigmoid函数要进行浮点四则运算,涉及到除法;

relu的缺点:

在训练的时候,ReLU单元比较脆弱并且可能“死掉”。举例来说,当一个很大的梯度,流过ReLU的神经元的时候,可能会导致梯度更新到一种特别的状态,在这种状态下神经元将无法被其他任何数据点再次激活。如果这种情况发生,那么从此所以流过这个神经元的梯度将都变成0。也就是说,这个ReLU单元在训练中将不可逆转的死亡,因为这导致了数据多样化的丢失。

如果学习率设置得太高,可能会发现网络中40%的神经元都会死掉(在整个训练集中这些神经元都不会被激活)。通过合理设置学习率,这种情况的发生概率会降低。

在神经网络中,隐含层的激活函数,最好选择ReLU。

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