卷积神经收集(CNN)是深度进修范畴中的重要模型,其富强的特点提取才能在图像辨认、语音辨认等范畴表示出色。激活函数在CNN中扮演着至关重要的角色,它决定了神经收集的非线性特点,使得收集可能进修跟模仿复杂函数。本文将探究CNN中常用的激活函数及其特点。
起首,最经典的激活函数当属Sigmoid函数。其数学表达式为S(t) = 1 / (1 + e^(-t)),函数值在(0,1)之间变更,存在精良的持续性跟可导性。但是,Sigmoid函数存在梯度消散成绩,特别是在输入值较大年夜或较小的时间,招致收集难以练习。
为懂得决Sigmoid函数的梯度消散成绩,研究者们引入了ReLU(Rectified Linear Unit)激活函数。ReLU函数定义为f(x) = max(0, x),简单直不雅,能有效缓解梯度消散成绩。但是,ReLU函数存在梯度饱跟成绩,即当输入值小于0时,梯度为0,可能招致部分神经元“逝世亡”。
针对ReLU函数的梯度饱跟成绩,又提出了Leaky ReLU跟Parametric ReLU等改进版本。这些改进版本的ReLU函数在正数部分引入了非零梯度,使得神经元在输入值为负时也能停止进修。
除了Sigmoid跟ReLU系列,另有其他一些激活函数,如Tanh、ELU等。Tanh函数是Sigmoid函数的改进版,其值域为(-1,1),处理了Sigmoid函数的对称性成绩。ELU(Exponential Linear Units)函数则结合了ReLU跟Leaky ReLU的长处,同时存在较快的收敛速度。
总结来说,CNN中的激活函数对收集的机能至关重要。差其余激活函数存在差其余特点,实用于差其余场景。在现实利用中,我们须要根据具体任务跟数据抉择合适的激活函数。跟着深度进修范畴的一直开展,将来可能还会呈现更多更有效的激活函数,为CNN的机能晋升供给更多可能性。