深度学习基础--不同网络种类--深度置信网络(DBN)
深度置信网络(DBN)
RBM的作用就是用来生成似然分布的互补先验分布,使得其后验分布具有因子形式。
因此,DBN算法解决了Wake-Sleep算法表示分布难以匹配生成分布的难题,通过RBM使得训练数据的生成分布具有因子形式,从而提高了学习效率。
深度置信网络(Deep Belief Nets,简称DBNs)就是一种无监督学习下的机器学习模型。
应用领域
通常,DBN主要用于对一维数据的建模比较有效,例如语音。而通过级联多层卷积网络组成深度网络的模型主要用于二维数据,例如图像等。
基于深度信念网络的资源检索与推荐系统
之前微软的语音识别就是基于DBN
研究现状
1)CNN和RNN流行之后就很少有人用DBN和SAE了。那么DBN和SAE真的过时了吗?
答:DBN之流,在理论上还有人在做,但是从效果看好像用处不大。
DBN与RBM在训练数据量变的越来越大之后,到现在,所有的深度学习这一块基本上都不用当时所用的 RBM/DBN pretraining的方法。为了保证我们这么做是有比较好的理论根据,我们当时还做了非常强的分析,从理论上看出来大数据确实可以不需要那么复杂的pretraining。
你们看文献的时候,你们要注意在2012年之前的文献常常把DBN和DNN混合在一起。我们微软同多伦多大学在2012年合写的文章中其实才把DBN和DNN正确地分开。"
2)pretraining除了在DBN和SAE这两个模型中用,是不是几乎没用处了(比如CNN/RNN中会用pre training吗)?
答:有预训练才能利用大量没有标籤的资料集作半监督学习, 防止只有少数标籤的资料集过拟合或拟合不足。
stacked denoised autoencoder (SDA),和DBN类似,都是使用无监督的网络“堆叠”起来的,他有分层预训练来寻找更好的参数,最后使用BP来微调网络。
比dnn利用各种算法来初始化权值矩阵,从经验上来看是有帮助的。但是缺点也很明显,每层的贪婪学习权值矩阵,也带来了过长的训练时间。在大量的数据面前 dnn(relu)的效果已经不差于预训练的深度学习结构了。
最终DBN也是看成是“生成模型”。CNN 也没有pre-train过程,训练算法也是用BP。
因为加入卷积 可以更好的处理2D数据,例如图像和语音。并且目前看来 相比其它网络有更好的表现。dnn/dbn/sda 等都是处理1D的数据。
DBN与CNN两者异同
1)同:无论是DBN还是CNN,这种多隐层堆叠,每层对上一层的输出进行处理的机制,可看作是在对输入信号进行逐层加工,从而把初始的、与输出目标之间联系不大的输入表示,转化成与输出目标联系密切的表示。即:通过多层处理,逐渐将初始的低层特征表示转化成高层的特征表示后,用“简单模型”就可以完成复杂的分类等学习任务。
2)异:网络结构和训练过程不同。
DBN:全连接,有pre-train过程;
CNN:局部连接,没有预训练过程,但加了卷积。
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