【随笔】激活函数是怎样一种存在?
神经元的工作模型存在“激活(1)”和“抑制(0)”两种状态的跳变,那么理想的激活函数就应该是如图 6-7(a)所示的阶跃函数。
但事实上,在实际使用中,这类函数具有不光滑、不连续等众多不“友好”的特性,使用得并不广泛。为什么说它“不友好”呢,这是因为在训练网络权重时,通常依赖对某个权重求偏导、寻极值,而不光滑、不连续等通常意味着该函数无法“连续可导”。
因此,我们通常用 sigmoid()函数来代替阶跃函数,如图 6-7(b)所示。无论输入值(x)的范围有多大,这个函数都可以将输出挤压在[0,1]范围之内,故此这个函数又被称为“挤压函数(Squashing Function )”。
那么,我们应该怎样理解激活函数呢?实际上,我们还是能从生活中找到相似的影子的(理论,本来就源自人们对生活的抽象)。
比如,如果你的“野蛮女友”打你耳光,当她打你第一个耳光时,你想了很多,考虑她的长相(权重 wy)、身材(权重 wg)、学历(权重wg)、性格(权重 we)、你爱她的程度(权重 ws)以及娶媳妇的难度(权重 we)等因素(这些因素,在机器学习领域,就是研究对象的特征,它们组合在一起就构成了对象的特征空间)。
综合衡量后,你决定忍了,或者说这一切并没有超出你忍耐的阈值(这期间,你也给自己找了一个优雅的台阶:打是亲,骂是爱)。如果把你的忍耐“功能”看作一个函数(回顾一下前面的介绍可以了解,“项能”和“函数”本来就是一个概念——Function),那么在这种场景下,相当于你的函数输出为0,目前还处于没有被激活状态。
当她打你第二个耳光时,你又想了很多,依然忍了,但上述因素的权重都开始调整了,比如性格权重下降,爱她的程度权重下降等。
……
当她打你第n个耳光时,你终于忍不了了,这时函数输出超出了阈值,你可能扬长而去,也可能哭着喊“要打,也别老打脸啊”。
参考文献:《深度学习之美:AI时代的数据处理与最佳实践》
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