深度置信网络(DBN)
DBN (deep belief network,深度置信网络),是使用RBM(Restricted Boltzmann Machines,受限波尔兹曼机 )构成的一种深度神经网络。
1. RBM简介
RBM属于一种无监督学习的方法,无监督学习的目的是最大可能地拟合训练数据。
下图为RBM的结构,其中下层神经元组成显层 (visible layer),由显元 (visible units) 组成,用于输入数据;上层神经元组成隐层(Hidden layer),由隐元 (hidden units) 组成,用于特征提取。
2. 训练DBN
训练 DBN 的过程是一层一层地进行的。在每一层中,用数据向量来推断隐层,再把这一隐层当作下一层 (高一层) 的数据向量。
经典的DBN网络结构是由若干层 RBM 和一层 BP 组成的一种深层神经网络, 结构如下图所示.
DBN 在训练模型的过程中主要分为两步:
第1步:按照顺序依次训练每一层RBM网络,确保特征向量映射到不同特征空间时,能保留尽可能多的特征信息;
第2步:在DBN最后一层设置BP网络,同时将最后一个RBM的输出特征向量作为BP网络的输入特征向量,有监督地训练实体关系分类器。接着反向传播网络将错误信息自顶向下传播至每一层 RBM,微调整个 DBN 网络。
在训练模型中,第1步称作预训练,第2步称作微调。有监督学习不一定是BP网络,可以根据需要换成任何分类器模型。
DBN算法本质
从其非监督学习的部分来讲,目的是尽可能地保留原始特征的特点,同时降低特征的维度;
从其有监督学习的部分来讲,目的在于使得分类错误率尽可能地小。
不论是监督学习还是非监督学习,DBN算法本质都是Feature Learning的过程,即如何得到更好的特征表达。
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