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梯度消失和梯度爆炸有什麼區別

梯度消失和梯度爆炸是深度神經網路訓練中的兩個主要問題,它們都與反向傳播算法相關。以下是詳細介紹:

梯度消失。在反向傳播過程中,梯度值變得非常小,甚至接近於零,導致網路難以學習和更新較早層次的參數,尤其是在深度神經網路中,這種情況尤為嚴重,因為梯度需要通過更多的層次進行傳播,在RNN中,梯度消失可能導致網路難以捕捉長期依賴關係。

梯度爆炸。與梯度消失相反,梯度爆炸是指梯度變得非常大,遠遠超過正常範圍,這會導致模型參數更新不穩定,影響網路的收斂和性能,尤其是在處理較長序列的循環神經網路中。

這兩個問題通常是由於網路層數過多、不合適的激活函式、或者權重的初始化值過大引起的,解決方法包括減小網路層數、調整學習率、更換激活函式、使用Batch Normalization、更換初始化方法、使用殘差模組、將RNN更換為LSTM結構、梯度裁剪、使用L1、L2正則化、以及預訓練加微調等。