Передавальна функція штучного нейрона

Функція активації, передавальна функція або функція збудження (англ. activation function[1][2][3][4][5], також excitation function, squashing function, transfer function[6]) штучного нейрона — залежність вихідного сигналу штучного нейрона від вхідного.

Зазвичай передавальна функція відображає дійсні числа на інтервал або [1].

Більшість видів нейронних мереж для функції активації використовують сигмоїди[2]. ADALINE і самоорганізаційні карти використовують лінійні функції активації, а радіально базисні мережі використовують радіальні базисні функції[1].

Математично доведено, що тришаровий перцептрон з використанням сигмоїдної функції активації може апроксимувати будь-яку неперервну функцію з довільною точністю (Теорема Цибенка)[1].

Метод зворотного поширення помилки вимагає, щоб функція активації була неперервною, нелінійною, монотонно зростаючою, і диференційовною[1].

В задачі багатокласової[en] класифікації нейрони останнього шару зазвичай використовують softmax як функцію активації[3].

У хемометриці — функція, яка використовується в методі нейронної сітки для перетворення у вузлах вхідних даних з будь-якої області значень (зокрема неперервних) у чітко окреслений ряд значень (напр., в 0 чи 1).[7]

Порівняння передавальних функцій

Деякі бажані властивості передавальної функції включають:

  • Нелінійна — коли передавальна функція нелінійна, то, як доведено, двошарова нейронна мережа є універсальною апроксимацією функцій.[8] Тотожна передавальна функція не має такої властивості. Коли декілька шарів використовують тотожну передавальну функцію, тоді вся мережа еквівалентна одношаровій моделі.
  • Неперервна диференційовність — ця властивість бажана (RELU не є неперервно диференційовною і має неоднозначне рішення для оптимізації заснованій на градієнті) для використання методів оптимізації заснованих на градієнті. Передавальна функція двійковий крок не диференційовна у 0, але диференційовна в усіх інших значення, що є проблемою для методів заснованих на градієнті.[9]
  • Область визначення.
  • Монотонність.
  • Гладка функція з монотонною похідною.
  • Наближення до тотожної функції в початку координат.

У наступній таблиці порівнюються деякі передавальні функції від однієї змінної x з попереднього шару:

Назва Графік Рівняння Похідна (по x) Область Порядок гладкості Монотонність Монотонність похідної Наближення до Тотожної функції в початку координат
Тотожна Так Так Так
Двійковий крок Так Ні Ні
Логістична (a.k.a. Сігмоїда або М'який крок) [1] Так Ні Ні
TanH Так Ні Так
ArcTan Так Ні Так
Softsign[10][11] Так Ні Так
Inverse square root unit (ISRU)[12] Так Ні Так
Випрямлена лінійна (Rectified linear unit, ReLU)[13] Так Так Ні
Leaky rectified linear unit (Leaky ReLU)[14] Так Так Ні
Parameteric rectified linear unit (PReLU)[15] [2] Так Так Так
Randomized leaky rectified linear unit (RReLU)[16] [3] Так Так Ні
Exponential linear unit (ELU)[17] Так Так Так
Scaled exponential linear unit (SELU)[18]

з та

Так Ні Ні
S-shaped rectified linear activation unit (SReLU)[19]
are parameters.
Ні Ні Ні
Inverse square root linear unit (ISRLU)[12] Так Так Так
Adaptive piecewise linear (APL)[20] [4] Ні Ні Ні
SoftPlus[21] Так Так Ні
Bent identity Так Так Так
Sigmoid-weighted linear unit (SiLU)[22] (a.k.a. Swish[23]) [5] [6] Ні Ні Ні
SoftExponential[24] Так Так Так
Синусоїда[25] Ні Ні Так
Sinc Ні Ні Ні
Гауссіан Ні Ні Ні
 Тут, H це функція Гевісайда.
 α є стохастичною змінною вибраною з нормального розподілу під час навчання і зафіксована як очікуване значення розподілу до часу тестування.
   Тут,  — логістична функція.
  виконується для всього інтервалу.

Наступна таблиця містить передавальні функції від декількох змінних:

Назва Рівняння Похідна(ні) Область Порядок гладкості
Softmax    for i = 1, …, J [7]
Maxout[26]

  Тут,  — символ Кронекера.

Див. також

Примітки

  1. а б в г д Ke-Lin Du, Swamy M. N. S., Neural Networks and Statistical Learning, Springer-Verlag London, 2014 DOI:10.1007/978-1-4471-5571-3
  2. а б James Keller, Derong Liu, and David Fogel: Fundamentals of computational intelligence: neural networks, fuzzy systems, and evolutionary computation: John Wiley and Sons, 2016, 378 pp, ISBN 978-1-110-21434-2
  3. а б Lionel Tarassenko, 2 - Mathematical background for neural computing, In Guide to Neural Computing Applications, Butterworth-Heinemann, New York, 1998, Pages 5-35, ISBN 9780340705896, http://doi.org/10.1016/B978-034070589-6/50002-6.
  4. Anthony, Martin (2001). 1. Artificial Neural Networks: 1—8. doi:10.1137/1.9780898718539.
  5. Michael Nielsen. Neural Networks and Deep Learning.
  6. Stegemann, J. A.; N. R. Buenfeld (2014). A Glossary of Basic Neural Network Terminology for Regression Problems. Neural Computing & Applications. 8 (4): 290—296. doi:10.1007/s005210050034. ISSN 0941-0643.
  7. Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  8. Cybenko, G.V. (2006). Approximation by Superpositions of a Sigmoidal function. У van Schuppen, Jan H. (ред.). Mathematics of Control, Signals, and Systems. Springer International. с. 303—314.
  9. Snyman, Jan (3 березня 2005). Practical Mathematical Optimization: An Introduction to Basic Optimization Theory and Classical and New Gradient-Based Algorithms. Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-24348-1.
  10. Bergstra, James; Desjardins, Guillaume; Lamblin, Pascal; Bengio, Yoshua (2009). Quadratic polynomials learn better image features". Technical Report 1337. Département d’Informatique et de Recherche Opérationnelle, Université de Montréal. Архів оригіналу за 25 вересня 2018.
  11. Glorot, Xavier; Bengio, Yoshua (2010), Understanding the difficulty of training deep feedforward neural networks (PDF), International Conference on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS’10), Society for Artificial Intelligence and Statistics, архів оригіналу (PDF) за 1 квітня 2017
  12. а б Carlile, Brad; Delamarter, Guy; Kinney, Paul; Marti, Akiko; Whitney, Brian (9 листопада 2017). Improving Deep Learning by Inverse Square Root Linear Units (ISRLUs). arXiv:1710.09967 [cs.LG].
  13. Nair, Vinod; Hinton, Geoffrey E. (2010), Rectified Linear Units Improve Restricted Boltzmann Machines, 27th International Conference on International Conference on Machine Learning, ICML'10, USA: Omnipress, с. 807—814, ISBN 9781605589077
  14. Maas, Andrew L.; Hannun, Awni Y.; Ng, Andrew Y. (June 2013). Rectifier nonlinearities improve neural network acoustic models (PDF). Proc. ICML. 30 (1). Архів оригіналу (PDF) за 3 січня 2017. Процитовано 2 січня 2017.
  15. He, Kaiming; Zhang, Xiangyu; Ren, Shaoqing; Sun, Jian (6 лютого 2015). Delving Deep into Rectifiers: Surpassing Human-Level Performance on ImageNet Classification. arXiv:1502.01852 [cs.CV].
  16. Xu, Bing; Wang, Naiyan; Chen, Tianqi; Li, Mu (4 травня 2015). Empirical Evaluation of Rectified Activations in Convolutional Network. arXiv:1505.00853 [cs.LG].
  17. Clevert, Djork-Arné; Unterthiner, Thomas; Hochreiter, Sepp (23 листопада 2015). Fast and Accurate Deep Network Learning by Exponential Linear Units (ELUs). arXiv:1511.07289 [cs.LG].
  18. Klambauer, Günter; Unterthiner, Thomas; Mayr, Andreas; Hochreiter, Sepp (8 червня 2017). Self-Normalizing Neural Networks. arXiv:1706.02515 [cs.LG].
  19. Jin, Xiaojie; Xu, Chunyan; Feng, Jiashi; Wei, Yunchao; Xiong, Junjun; Yan, Shuicheng (22 грудня 2015). Deep Learning with S-shaped Rectified Linear Activation Units. arXiv:1512.07030 [cs.CV].
  20. Forest Agostinelli; Matthew Hoffman; Peter Sadowski; Pierre Baldi (21 грудня 2014). Learning Activation Functions to Improve Deep Neural Networks. arXiv:1412.6830 [cs.NE].
  21. Glorot, Xavier; Bordes, Antoine; Bengio, Yoshua (2011). Deep sparse rectifier neural networks (PDF). International Conference on Artificial Intelligence and Statistics.
  22. Sigmoid-Weighted Linear Units for Neural Network Function Approximation in Reinforcement Learning
  23. Searching for Activation Functions
  24. Godfrey, Luke B.; Gashler, Michael S. (3 лютого 2016). A continuum among logarithmic, linear, and exponential functions, and its potential to improve generalization in neural networks. 7th International Joint Conference on Knowledge Discovery, Knowledge Engineering and Knowledge Management: KDIR. 1602: 481—486. arXiv:1602.01321. Bibcode:2016arXiv160201321G.
  25. Gashler, Michael S.; Ashmore, Stephen C. (9 травня 2014). Training Deep Fourier Neural Networks To Fit Time-Series Data. arXiv:1405.2262 [cs.NE].
  26. Goodfellow, Ian J.; Warde-Farley, David; Mirza, Mehdi; Courville, Aaron; Bengio, Yoshua (18 лютого 2013). Maxout Networks. JMLR WCP. 28 (3): 1319—1327. arXiv:1302.4389. Bibcode:2013arXiv1302.4389G.

Read other articles:

فيلم النحلةBee Movieملصق الفيلم بالعربيّةمعلومات عامةالتصنيف فيلم رسوم متحركة — ميم إنترنت الصنف الفني فيلم كوميدي — فيلم مغامرة الموضوع حشرات تاريخ الصدور2 نوفمبر 2007 (2007-11-02) (الولايات المتحدة)مدة العرض 90 دقيقةاللغة الأصلية الإنجليزيةالبلد  الولايات المتحدةمو�...

 

Tony George pada 2007 Anton Hulman Tony George (lahir 30 Desember 1959) merupakan seorang pengusaha Amerika Serikat. Ia merupakan cucu dari Tony Hulman. George menjadi Presiden dan CEO dari Indianapolis Motor Speedway dan Hulman & Company dari 1989 sampai 2009. Dibawah pimpinannya, sirkuit Indianapolis tidak hanya menggelar lomba Indianapolis 500 melainkan juga lomba-lomba lainnya diantaranya NASCAR Brickyard 400, Formula Satu Grand Prix Amerika Serikat dan Grand Prix Sepeda Motor Indiana...

 

American football stadium in Pittsburgh, Pennsylvania Not to be confused with Acrisure Arena. Acrisure StadiumAcrisure Stadium, then called Heinz Field,pictured in 2020Acrisure StadiumLocation near Downtown PittsburghShow map of Downtown PittsburghAcrisure StadiumLocation in PennsylvaniaShow map of PennsylvaniaAcrisure StadiumLocation in the United StatesShow map of the United StatesFormer namesHeinz Field (2001–2022)Address100 Art Rooney AvenueLocationPittsburgh, PennsylvaniaCoordinates40�...

American actor This article includes a list of references, related reading, or external links, but its sources remain unclear because it lacks inline citations. Please help improve this article by introducing more precise citations. (March 2024) (Learn how and when to remove this template message) Harry F. MillardeHarry Millarde in 1916BornNovember 12, 1885Cincinnati, Ohio, U.S.DiedNovember 2, 1931New York City, U.S.OccupationsFilm directoractorSpouseJune Caprice (m.1923)ChildrenToni Seven Ha...

 

Pour les articles homonymes, voir Hôtel de la Marine de Rochefort, Hôtel de la Marine (Bordeaux) et Hôtel de la Marine (Nantes). « Hôtel du Garde-Meuble » redirige ici. Pour l'hôtel du Garde-Meuble du château de Versailles, voir hôtel du Garde-Meuble (Versailles). Si ce bandeau n'est plus pertinent, retirez-le. Cliquez ici pour en savoir plus. Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (juillet 2021). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vou...

 

Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada November 2022. Fast and Feel LoveSutradaraNawapol ThamrongrattanaritProduserNawapol Thamrongrattanarit, Happy Ending Film[1]SkenarioNawapol ThamrongrattanaritPemeranUrassaya SperbundNat KitcharitTanggal rilis6 April 2022 (2022-04-06)Durasi132 menit[...

1902 filmThe Catastrophe of the Balloon Le PaxDirected byGeorges MélièsProductioncompanyStar Film CompanyRelease date1902 Augusto Sévéro's Pax Airship, 1902 The dirigible Pax The Catastrophe of the Balloon Le Pax (French: Catastrophe du Ballon 'Le Pax') was a 1902 short silent film directed by Georges Méliès. It was released by Méliès's Star Film Company and is numbered 398 in its catalogues.[1] The film is a recreation of a real-life catastrophe that occurred in Paris on 12 M...

 

Indonesian rice dish Nasi padangNasi padangTypeRice dishCourseMain coursePlace of originIndonesiaRegion or stateWest SumatraServing temperaturehot or room temperatureSimilar dishesNasi kapau, nasi campur The array of the dishes in a nasi padang window display in a Padang restaurant The waiter stacking plates of dishes in his hand prior to hidang serve in a Padang restaurant Nasi padang, sometimes referred to as Padang rice, is a Minangkabau dish of steamed rice served with various choices of ...

 

МифологияРитуально-мифологическийкомплекс Система ценностей Сакральное Миф Мономиф Теория основного мифа Ритуал Обряд Праздник Жречество Мифологическое сознание Магическое мышление Низшая мифология Модель мира Цикличность Сотворение мира Мировое яйцо Мифическое �...

2015 GAA football season2015 GAA seasonFootball ChampionsTBCHurling ChampionsTBC← 20142016 → Due to adverse weather conditions, the 2015 inter-provincials did not take place.[1] The 2015 GAA Interprovincial Championships (known also as the Railway Cup) was a senior GAA competition in which all 4 provinces of Ireland compete in Gaelic football and hurling tournaments. The provincial squads are made up of players from county panels in each respective province.[...

 

AwardQueen's South Africa Medal Obverse and reverse of the medalTypeMilitary Campaign medalAwarded forCampaign serviceCountry United KingdomPresented bythe Monarch of the United Kingdom of Great Britain and IrelandEligibilityBritish and Colonial forcesCampaign(s)Second Boer WarClasps26Established1900TotalApproximately 178,000Ribbon bar Order of wearNext (higher)East and Central Africa MedalNext (lower)Queen's Mediterranean MedalRelatedKing's South Africa MedalKimberley StarCap...

 

Some of this article's listed sources may not be reliable. Please help improve this article by looking for better, more reliable sources. Unreliable citations may be challenged and removed. (October 2012) (Learn how and when to remove this message) Wayne P. Messmer (born July 19, 1950 in Chicago, IL)[1] is a professional speaker, singer, broadcaster, author and actor. He is a professional member of SAG/AFTRA and the National Speakers Association. He was the long-time public address an...

この項目には、一部のコンピュータや閲覧ソフトで表示できない文字が含まれています(詳細)。 数字の大字(だいじ)は、漢数字の一種。通常用いる単純な字形の漢数字(小字)の代わりに同じ音の別の漢字を用いるものである。 概要 壱万円日本銀行券(「壱」が大字) 弐千円日本銀行券(「弐」が大字) 漢数字には「一」「二」「三」と続く小字と、「壱」「�...

 

Main line railway in Northern Italy Milan-Venice railwayBrescia stationOverviewNative nameFerrovia Milano-VeneziaStatusoperationalOwnerRFILocaleItalyTerminiMilanVeniceServiceTypeheavy railServicesS5, S6, R4, RE6Operator(s)Trenord, TrenitaliaHistoryOpened1842TechnicalTrack length267 km (166 mi)Number of tracks2Track gauge1,435 mm (4 ft 8+1⁄2 in)ElectrificationElectrified at 3000 V DC Route map Legend 0.000 Milano Centrale (from the left: Genoaand ...

 

American politician Dana JonesJones in 2023Member of the Maryland House of Delegatesfrom the 30A districtIncumbentAssumed office May 1, 2020Serving with Shaneka HensonAppointed byLarry HoganPreceded byAlice J. Cain Personal detailsBornDana Celeste Jones (1976-06-26) June 26, 1976 (age 47)Cumberland, Maryland, U.S.Political partyDemocraticSpouseJude MecheChildren1EducationTowson University (BS)WebsiteCampaign website Dana Celeste Jones (born June 26, 1976) is an Am...

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Malta Aviation Museum – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (May 2016) (Learn how and when to remove this message) Malta Aviation MuseumMalta Aviation Museum entrance (2015)Established1994LocationTa'Qali, MaltaCoordinates35°53′37″N 14°24′58″E&...

 

Retail outlets that share a brand and central management This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Chain store – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (December 2010) (Learn how and when to remove this message) A chain store or retail chain is a retail outlet in which several locations share a br...

 

For other people named Margaret Kennedy, see Margaret Kennedy (disambiguation). English novelist and playwright (1896–1967) Margaret KennedyBorn(1896-04-23)23 April 1896Hyde Park Gate, London, England, United Kingdom of Great Britain and IrelandDied31 July 1967(1967-07-31) (aged 71)United KingdomNotable workThe Constant Nymph Margaret Moore Kennedy (23 April 1896 – 31 July 1967) was an English novelist and playwright. Her most successful work, as a novel and as a play, was The Consta...

Energy and home services provider in the United Kingdom British Gas Trading LimitedCompany typeLimited company (subsidiary of Centrica)IndustryUtilitiesPredecessor 1812 (as the Gas Light and Coke Company) 1948 (as the area gas boards) 1973 (as the British Gas Corporation) 1986 (as British Gas plc) FoundedFebruary 1997 (as a subsidiary of Centrica)HeadquartersStaines-upon-Thames, England, United Kingdom[1]Area servedUnited KingdomKey peopleChris O'Shea (Chief Executive, Centrica Consum...

 

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Mural – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTOR Lukisan karya Jean André Rixens. Salle des Illustres, Le Capitole, Toulouse, Prancis Mural adalah cara menggambar atau melukis di atas media din...