AI 大模型之 神经网络 神经激活函数 ReLU/GELU/ 动态函数 选择

AI人工智能阿木 发布于 2025-07-13 13 次阅读


摘要:

激活函数是神经网络中不可或缺的一部分,它为神经网络引入非线性,使得模型能够学习到更复杂的特征。本文将围绕ReLU、GELU和动态函数等激活函数展开,探讨它们的特点、优缺点以及在神经网络中的应用。

一、

随着深度学习技术的快速发展,神经网络在各个领域取得了显著的成果。激活函数作为神经网络的核心组成部分,其选择对模型的性能有着重要影响。本文将详细介绍ReLU、GELU和动态函数等激活函数,分析它们在神经网络中的应用及其优缺点。

二、ReLU激活函数

1. 定义

ReLU(Rectified Linear Unit)激活函数是一种常用的非线性激活函数,其表达式为:

[ f(x) = max(0, x) ]

当输入值大于0时,输出与输入相同;当输入值小于等于0时,输出为0。

2. 特点

(1)计算简单,易于实现;

(2)能够缓解梯度消失问题;

(3)在训练过程中,参数保持不变。

3. 优缺点

优点:ReLU激活函数在训练过程中能够有效缓解梯度消失问题,提高模型收敛速度;

缺点:ReLU激活函数存在梯度饱和问题,当输入值接近0时,梯度接近0,导致模型难以学习到细微特征。

三、GELU激活函数

1. 定义

GELU(Gaussian Error Linear Unit)激活函数是一种基于高斯误差函数的激活函数,其表达式为:

[ f(x) = x cdot Phi(x) ]

其中,(Phi(x))为高斯误差函数。

2. 特点

(1)具有非线性特性,能够学习到更复杂的特征;

(2)在训练过程中,参数保持不变;

(3)能够缓解梯度消失问题。

3. 优缺点

优点:GELU激活函数在训练过程中能够有效缓解梯度消失问题,提高模型收敛速度;

缺点:GELU激活函数的计算复杂度较高,相较于ReLU,其计算速度较慢。

四、动态函数激活函数

1. 定义

动态函数激活函数是一种根据输入值动态调整激活函数的函数。常见的动态函数激活函数有Swish、SiLU等。

2. 定义

以Swish激活函数为例,其表达式为:

[ f(x) = x cdot sigma(x) ]

其中,(sigma(x))为Sigmoid函数。

3. 特点

(1)具有非线性特性,能够学习到更复杂的特征;

(2)在训练过程中,参数保持不变;

(3)相较于ReLU和GELU,Swish激活函数在计算复杂度上有所降低。

4. 优缺点

优点:动态函数激活函数在训练过程中能够有效缓解梯度消失问题,提高模型收敛速度;

缺点:相较于ReLU和GELU,动态函数激活函数的计算复杂度较高。

五、总结

本文介绍了ReLU、GELU和动态函数等激活函数,分析了它们的特点、优缺点以及在神经网络中的应用。在实际应用中,根据具体问题和需求选择合适的激活函数,有助于提高模型的性能。

在神经网络中,激活函数的选择对模型性能有着重要影响。本文从ReLU、GELU和动态函数等激活函数出发,分析了它们的特点、优缺点以及在神经网络中的应用。在实际应用中,根据具体问题和需求选择合适的激活函数,有助于提高模型的性能。

参考文献:

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