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GRU简介

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keer_zu|  楼主 | 2024-5-16 13:27 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 keer_zu 于 2024-5-16 13:29 编辑

1. 什么是GRU
GRU(Gate Recurrent Unit)是循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)的一种。和LSTM(Long-Short Term Memory)一样,也是为了解决长期**和反向传播中的梯度等问题而提出来的。
GRU和LSTM在很多情况下实际表现上相差无几,那么为什么我们要使用新人GRU(2014年提出)而不是相对经受了更多考验的LSTM(1997提出)呢。
下图1-1引用论文中的一段话来说明GRU的优势所在。
图1-1 R-NET: MACHINE READING COMPREHENSION WITH SELF-MATCHING NETWORKS(2017)
译文:我们在我们的实验中选择GRU是因为它的实验效果与LSTM相似,但是更易于计算。
简单来说就是贫穷限制了我们的计算能力...
相比LSTM,使用GRU能够达到相当的效果,并且相比之下更容易进行训练,能够很大程度上提高训练效率,因此很多时候会更倾向于使用GRU。
OK,那么为什么说GRU更容易进行训练呢,下面开始介绍一下GRU的内部结构。

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沙发
keer_zu|  楼主 | 2024-5-16 13:35 | 只看该作者
2. GRU浅析
2.1 GRU的输入输出结构
GRU的输入输出结构与普通的RNN是一样的。
有一个当前的输入 ,和上一个节点传递下来的隐状态(hidden state) ,这个隐状态包含了之前节点的相关信息。
结合 和 ,GRU会得到当前隐藏节点的输出 和 传递给下一个节点的隐状态

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板凳
keer_zu|  楼主 | 2024-5-16 13:35 | 只看该作者

图2-1 GRU的输入输出结构
那么,GRU到底有什么特别之处呢?下面来对它的内部结构进行分析!

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地板
keer_zu|  楼主 | 2024-5-16 13:36 | 只看该作者
本帖最后由 keer_zu 于 2024-5-16 13:41 编辑

2.2 GRU的内部结构

首先,我们先通过上一个传输下来的状态 和当前节点的输入 来获取两个门控状态。如下图2-2所示,其中r控制重置的门控(reset gate),z为控制更新的门控(update gate)。Tips:
sigmoid函数,通过这个函数可以将数据变换为0-1范围内的数值,从而来充当门控信号。




图2-2 r,z门控







5051066459c4eeb7da.png (799 Bytes )

5051066459c4eeb7da.png

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keer_zu|  楼主 | 2024-5-16 13:42 | 只看该作者

图2-3 包含当前输入数据的h'




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