『壹』 【神经网络原理】如何利用梯度下降法更新权重与偏置
损失函数的值减小,意味着神经网络的预测值(实际输出)和标签值(预期的输出)越接近。
损失函数通常为 多元函数 ,其自变量包括网络中包含的所有的权重w、以及所有的偏置b,有的地方也将其称作代价函数(Cost function)或价值函数(Value function),这里只介绍均方误差损失函数(MSE):
多元函数的梯度类似于一元函数导数 :对多元函数各变量依次求一阶偏导,然后将各偏导值组合成一个一维列向量,就得到了该多元函数梯度。损失函数通常为 多元函数 ,其梯度如下:
对于神经网络结构 & 符号约定有疑惑的可以参考我的这篇文章—— 【神经网络原理】神经网络结构 & 符号约定
梯度的负方向 :因为梯度是一个向量,具有方向性。这里的 下降 是指损失函数值的减小。
那么为什么沿梯度的负方向损失函数值减小最快呢?这里主要利用 多元函数的一阶泰勒展开 (一阶形式还是比较简单的)和 向量点积公式 来证明:
这里只给出了第 l 层的网络参数——权重(矩阵)与偏置(向量)的梯度下降更新公式,其他层网络参数的更新公式同理可得,对符号有疑惑的请参考: 【神经网络原理】神经网络结构 & 符号约定 。
有了各层网络参数(向量/矩阵)的更新公式,其中损失函数对各参数的梯度又该如何求解呢?事实上由于神经网络中参数(权重W和偏置b)通常较多,要想直接求解损失函数对这些参数的梯度,难度极大,所以在实际训练网络时,我们通常采用 反向误差传播,即BP算法 ,巧妙地利用预测值与标签值的残差,从输出层到输入层反向地求解出损失函数对各层网络参数的梯度。
『贰』 运行MATLAB BP神经网络后,得到了误差曲线(mse),图例里有四个量,其中,Validation代表啥意思啊
代表检验这个网络的训练结果。
mse表示均方差,当然越小越好。但是这与你专训练属样本的多少,训练次数都有很大关系。
这个其实没有统一的标准,任何人都知道0偏差当然是最好。但是根绝神经网络本身致命的缺陷,由于它是迭代收敛逼近解析式,所以不可能达到0误差。
这只有根据使用者的工程技术要求来加以判断,这个误差指标肯定应该在小于工程误差范围内啊。但是对于科研研究,也只能具体情况具体分析。定量一说没有具体绝对一说的。
(2)神经网络mse扩展阅读:
BP神经网络的计算过程由正向计算过程和反向计算过程组成。正向传播过程,输入模式从输入层经隐单元层逐层处理,并转向输出层,每~层神经元的状态只影响下一层神经元的状态。如果在输出层不能得到期望的输出,则转入反向传播,将误差信号沿原来的连接通路返回,通过修改各神经元的权值,使得误差信号最小。
『叁』 MATLAB的BP神经网络中记录迭代次数的mse值的变量是什么
mse是均方误差(Mean Squared Error, MSE)是衡量“平均误差”的一种较方便的方法,可以评价数据的变化程度。
在MATLAB神经网络里,它是衡量神经网络(BP一样)在每一代的训练表现情况,MSE越小说明BP训练计算的越准确,结果越理想。
采纳我把,有问题继续问我
『肆』 如何看MATLAB运行神经网络的结果
如何看MATLAB运行神经网络的结果
从图中Neural Network可以看出,你的网络结构是两个隐含层,2-3-1-1结构的网络,算法是traindm,显示出来的误差变化为均方误差值mse。经过482次迭代循环完成训练,耗时5秒。相同计算精度的话,训练次数越少,耗时越短,网络结构越优秀。达到设定的网络精度0.001的时候,误差下降梯度为0.0046,远大于默认的1e-5,说明此时的网络误差仍在快速下降,所以可以把训练精度目标再提高一些,比如设为0.0001或者1e-5。