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5 个原则教你Debug神经网络

整理 | 琥珀 出品 | AI科技大本营(公众号id:rgznai100) 很多情况下,研究人员会遇到一个问题:使用机器学习框架实现的神经网络可能与理论模型相去甚远。...即便是对于相对简单神经网络,研究人员也需要经常讨论网络架构、权重初始化和网络优化等问题。...首先,构建一个相对简单的模型:构建一个具有单个隐藏层的小模型,并进行验证;然后逐渐添加模型的复杂性,同时检验模型结构的每个层面(附加层、参数等)是否有效。...不过,你可能遇到以下问题: 不正确的梯度更新表达式 权重未得到应用 梯度消失或爆发 如果梯度值为 0,则意味着优化器的学习率可能太小,且梯度更新的表达式不正确。...:破译单个神经元或一组神经元的激活函数; 基于梯度的方法:训练模型,操作由向或后向通道形成的梯度。

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调试神经网络的清单

就连简单神经网络,您也经常需要围绕网络架构、权重值初始化和网络优化做出决策 - 所有这些都可能导致机器学习代码隐藏BUG。...从简单开始: 首先构建一个更简单的模型 单个数据点上训练模型 构建一个更简单的模型 作为起点,构建一个具有单个隐藏层的小型网络,并验证一切正常,然后逐渐添加模型复杂性,同时检查模型结构的每个方面...您可能遇到以下错误: 梯度更新的算式不正确 未应用权重更新 消失或爆炸的梯度 如果您的梯度值是零,这可能意味着优化器的学习率太小,或者你遇到了上述的错误#1:不正确的梯度更新算式。...这用于解决您在上述错误#3可能遇到的任何梯度爆炸。 批量标准化 - 批量标准化用于标准化每层的输入,以对抗内部协变量移位问题。...总结其关键点,您应该: 从简单开始 - 首先构建一个更简单的模型,然后通过对几个数据点的训练进行测试 确认模型损失 - 检查您是否使用了正确的损失并检查初始损失 检查中间输出和连接 - 使用梯度检查和可视化来检查图层是否正确连接

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ApacheCN 深度学习译文集 2020.9

简单神经网络 六、卷积神经网络 七、循环神经网络和 LSTM 八、深度神经网络 九、大规模运行模型 – GPU 和服务 十、库安装和其他提示 TensorFlow 深度学习中文第二版 一、人工神经网络...三、实现神经网络 四、CNN 实战 五、使用 TensorFlow 实现自编码器 六、RNN 和梯度消失或爆炸问题 七、TensorFlow GPU 配置 八、TFLearn 九、使用协同过滤的电影推荐...101 二、TensorFlow 的高级库 三、Keras 101 四、TensorFlow 的经典机器学习 五、TensorFlow 和 Keras 神经网络和 MLP 六、TensorFlow...并行 后记 TensorFlow 学习指南 一、基础 二、线性模型 三、学习 四、分布式 TensorFlow Rager 教程 一、如何使用 TensorFlow Eager 构建简单神经网络...ConvNets演变关键架构 2.2.2走向ConvNet不变性 2.3空卷积网络 第3章了解ConvNets构建块 3.2整改 3.3规范化 3.4汇集 第四章现状 4.2打开问题 参考 机器学习超级复习笔记

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如何在Python从0到1构建自己的神经网络

什么是神经网络? 大多数关于神经网络的介绍性文章描述它们都会提到大脑类比。不深入研究大脑类比的情况下,我发现简单地将神经网络描述为将给定的输入映射到期望的输出的数学函数就更容易了。...本教程,我们将使用Sigmoid激活函数。 下图显示了一个2层神经网络(注意,当计算神经网络的层数,输入层通常被排除在外。) image.png 用Python创建一个神经网络类很容易。...从输入数据微调权重和偏差的过程称为训练神经网络。 训练过程的每一次迭代由以下步骤组成: · 计算预测输出ŷ,被称为 · 更新权重和偏差,称为反向传播 下面的顺序图说明了这个过程。...image.png 正如我们在上面的序列图中所看到的,只是简单的演算,对于一个基本的2层神经网络神经网络的输出是: image.png 让我们python代码添加一个函数来做到这一点...虽然像TensorFlow和Keras这样的深度学习库使得不完全了解神经网络内部工作原理的情况下很容易构建深网,但我发现对神经网络有更深入的理解对于未来成为优秀的数据科学家是非常重要的。

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深度学习:从理论到实践,探索神经网络的奥秘

我们将从基础开始,逐步深入,帮助读者了解深度学习的本质,同时提供实际代码示例,以便读者能够亲自动手构建深度学习模型。 神经网络基础 我们将从神经网络的基本构建块开始,介绍神经元、权重、激活函数等概念。...然后,我们将逐步构建一个简单神经网络,并演示如何进行前向传播以进行预测。...import tensorflow as tf # 创建一个简单神经网络 model = tf.keras.Sequential([ tf.keras.layers.Dense(128,...我们将讨论它们的结构、工作原理以及计算机视觉和自然语言处理等领域的应用。...文章,可以详细讨论数据预处理的重要性,包括数据清洗、特征缩放、标签编码、数据增强等。

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LSTM原理及生成藏头诗(Python)

一、基础介绍 1.1 神经网络模型 常见的神经网络模型结构有神经网络(DNN)、RNN(常用于文本 / 时间系列任务)、CNN(常用于图像任务)等等。...具体可以看之前文章:一文概览神经网络模型。 神经网络神经网络模型中最为常见的,信息从输入层开始输入,每层的神经元接收一级输入,并输出到下一级,直至输出层。整个网络信息输入传输无反馈(循环)。...所以,如果我们能让 RNN 接受上一刻的状态和当前时刻的输入时,有选择地记忆和遗忘一部分内容(或者说信息),问题就可以解决了。...综上,一张图可以说清LSTM原理: 三、LSTM简单写诗 本节项目利用深层LSTM模型,学习大小为10M的诗歌数据集,自动可以生成诗歌。 如下代码构建LSTM模型。...(), loss=tf.keras.losses.categorical_crossentropy) 模型训练,考虑训练时长,就简单训练2个epoch。

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神经网络解密:深入理解人工智能的基石

本节,我们将深入探讨FNN的基本概念、工作原理、应用场景以及优缺点。 什么是神经网络 神经网络是一种人工神经网络,其结构由多个层次的节点组成,并按特定的方向传递信息。...网络权重和偏置 权重和偏置是神经网络的可学习参数,它们训练过程不断调整,以最小化预测错误。 权重: 连接各层神经元的线性因子,控制信息神经元之间的流动。...偏置: 允许神经元没有输入的情况下激活,增加模型的灵活性。 三、神经网络的训练方法 神经网络(FNN)的训练是一个复杂且微妙的过程,涉及多个关键组件和技术选择。...本节,我们将使用Python和深度学习框架PyTorch实现一个完整的神经网络,并逐步完成数据准备、模型构建、训练和评估等关键步骤。 4.1 准备数据集 准备数据集是构建神经网络模型的第一步。...准备了适当的数据集之后,我们将转向使用Python和PyTorch构建神经网络(FNN)的模型结构。

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刷剧不忘学CNN:TF+Keras识别辛普森一家人物 | 教程+代码+数据集

他看了一系列辛普森剧集,想建立一个能识别其中人物的神经网络。 接下来让我们跟着他的文章来了解下该如何建立一个用于识别《辛普森一家》各个角色的神经网络。 ?...在学了用TensorFlow构建不同项目后,我决定用Keras,因为它比TensorFlow更为简单易上手,而且以TensorFlow作为后端,具有很强的兼容性。...Keras是Francois Chollet用Python语言编写的一个深度学习库。 本文基于卷积神经网络(CNN)来完成此项目,CNN网络是一种能够学习许多特征的多层神经网络。...构建模型 ? 现在让我们开始进入最有趣的部分:定义网络模型。 首先,我们构建了一个网络,包括4个带有ReLU激活函数的卷积层和一个全连接的隐藏层(随着数据量的增大,可能会进一步加深网络)。...△ 12个不同人物的实际类别和预测类别 图11,用于分类人物的神经网络效果很好,故应用到视频实时预测。实际,每张图片的预测时间不超过0.1s,可以做到每秒预测多帧。 相关链接 1.

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一文搞懂 FFN RNN CNN 的参数量计算公式 !!

文章目录 前言 1、前置条件 2、神经网络FFN 3、循环神经网络RNN 4、卷积神经网络CNN 5、复杂例子 前言 为什么我们需要了解计算深度学习模型的参数数量?...的API构建模型,以方便模型设计和编写简洁的代码。...2、神经网络FFN 神经网络相对比较简单,多个全连接层构成的网络结构,我们不妨假设: i:输入维度 h:隐藏层大小 o:网络输出维度 那么一个隐藏层的参数的计算公式为: num_params =...RNN 神经网络里相对简单,我们接下来分析循环神经网络的参数计算方式,这里假设: g:一个单元的FFN数量(一般来说,RNN结构FFN数量为1,而GRU结构FFN数量为3个,LSTM结构FFN...数量为4个) h:隐藏单元的大小 i:输入大小 RNN对于每个FFN,最开始输入状态和隐藏状态是concat在一起作为输入的,因此每个FFN具有 (h+i) x h + h 个参数。

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人工神经网络ANN向传播和R语言分析学生成绩数据案例|附代码数据

p=19936最近我们被客户要求撰写关于人工神经网络ANN的研究报告,包括一些图形和统计输出。本教程,您将学习如何在R创建神经网络模型这里考虑人工神经网络具有一个隐藏层,两个输入和输出。...和反馈人工神经网络人工神经网络主要有两种类型:和反馈人工神经网络神经网络是非递归网络。该层的神经元仅与下一层的神经元相连,并且它们不形成循环。在前,信号仅在一个方向上流向输出层。...R实现神经网络创建训练数据集我们创建数据集。在这里,您需要数据的两种属性或列:特征和标签。在上面显示的表格,您可以查看学生的专业知识,沟通技能得分和学生成绩。...本文选自《人工神经网络ANN向传播和R语言分析学生成绩数据案例》。...RNN循环神经网络 、LSTM长短期记忆网络实现时间序列长期利率预测结合新冠疫情COVID-19股票价格预测:ARIMA,KNN和神经网络时间序列分析深度学习:Keras使用神经网络进行简单文本分类分析新闻组数据用

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深度学习第1天:深度学习入门-Keras与典型神经网络结构

不用着急,这些概念我们之后的系列文章中都会反复提到 Keras 介绍 本系列教程将主要使用Keras库进行讲解,Keras是一个流行的python深度学习库,许多人工智能竞赛中使用量都居于领先地位...(2, size=(1000, 1)) # 定义简单神经网络 model = Sequential() model.add(Dense(64, input_dim=20, activation=...optimizer='adam', metrics=['accuracy']) # 训练模型 model.fit(X, y, epochs=10, batch_size=32) 这段代码定义了一个最简单神经网络...,整个模型结构有一个输入层(就是我们输入的数据,这个层没有添加到Sequential),一个隐藏层,一个输出层 反馈神经网络 特点 某一个神经元的输入不只与一个神经元有关,而是可能与之前的所有神经元有关...,隐藏层为RNN层,设置时间步为10,这意味着数据会在RNN层循环十次后再输入到下一层 结语 对于深度学习,我们主要要了解以下几个方面 神经网络中层与层的连接方式(,反馈) 各种神经网络层的作用(卷积层

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大数据||使用AI算法进行滚动轴承故障精准预测

滚动轴承数据成功实现上云后,利用PAAS层提供的AI算法的BP神经网络对传动机组滚动轴承进行故障诊断,能够轴承早期故障发出预警信号,提前对将要发生的轴承,故进行维修或更换,缩短停工停产时间。...BP神经网络 BP(back propagation)神经网络是1986年由Rumelhart和McClelland为首的科学家提出的概念,是一种按照误差逆向传播算法训练的多层神经网络,是目前应用最广泛的神经网络...机器学习框架 选用Keras+TensorFlow实现轻量级和快速开发,根据采集到的信息随机选取70%数据组作为输入样本,30%剩余组作为验证样本。对输出状态进行编码输出,构建bp神经网络。...方差:用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度 3、设备云机器学习框架:选用Keras+TensorFlow,Keras 可以 Theano 、 TensorFlow和 CNTK等主流神经网络框架作为后端...基于grafana的数据可视化仪表板,基于神经网络的TensorFlow深度学习框架与大数据分析,基于Docker容器的快速部署、边缘计算等技术垂直行业工业互联网架构得到充分展现;而振动监测与频谱分析

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不可错过的TensorFlow、PyTorch和Keras样例资源

使用TensorFlow从Wikipedia数据构建词嵌入模型(Word2Vec)。 4、神经网络 监督学习部分 简单神经网络(包含notebook和py源代码)。...构建一个简单神经网络(如多层感知器)来对MNIST数字数据集进行分类。Raw TensorFlow实现。...简单神经网络(Eager API)(包含notebook和py源代码)。使用TensorFlow Eager API构建一个简单神经网络(如多层感知器)来对MNIST数字数据集进行分类。...TensorFlow引入多GPU的简单示例。 多GPU上训练神经网络(包含notebook和py源代码)。一个清晰简单的TensorFlow实现,用于多个GPU上训练卷积神经网络。...配置环境: python 2.7或者3.5以上,PyTorch 0.4 资源目录: 1、基础知识 PyTorch基础知识 线性回归 Logistic回归 神经网络 2、中级 卷积神经网络 深度残差网络

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Keras入门级MNIST手写数字识别超级详细教程

它是一个广泛使用且深入理解的数据集,并且大多数情况下已“解决”。表现最好的模型是深度学习卷积神经网络,其分类准确率超过 99%,保持测试数据集上的错误 0.4% 到 0.2% 之间。...开始之前,我们应该注意本指南面向对应用深度学习感兴趣的初学者 。 我们的目标是向您介绍最流行和最强大的库之一,用于 Python 构建神经网络。...这只是神经网络层的线性堆栈,非常适合我们本教程构建 CNN 类型。 from keras.models import Sequential 接下来,让我们从 Keras 导入“核心”层。...对于神经网络而言,这是一个足够大的挑战,但它可以单台计算机上进行管理。我们帖子对此进行了更多讨论:面向初学者的有趣机器学习项目。 Keras 库已经很方便地包含了它。...这是一种快速的健全性检查,可以防止容易避免的错误(例如误解数据维度)。 步骤 5:为 Keras 预处理输入数据。 使用 Theano 后端,您必须明确声明输入图像深度的维度。

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Keras入门级MNIST手写数字识别超级详细教程

它是一个广泛使用且深入理解的数据集,并且大多数情况下已“解决”。表现最好的模型是深度学习卷积神经网络,其分类准确率超过 99%,保持测试数据集上的错误 0.4% 到 0.2% 之间。...正式开始 在这个循序渐进的 Keras 教程,您将学习如何用 Python 构建卷积神经网络! 事实上,我们将训练一个手写数字分类器,它在著名的MNIST数据集上的准确率超过 99% 。...开始之前,我们应该注意本指南面向对应用深度学习感兴趣的初学者 。 我们的目标是向您介绍最流行和最强大的库之一,用于 Python 构建神经网络。...这只是神经网络层的线性堆栈,非常适合我们本教程构建 CNN 类型。 from keras.models import Sequential 接下来,让我们从 Keras 导入“核心”层。...一般来说,使用计算机视觉进行任何算法工作之前直观地绘制数据是有帮助的。这是一种快速的健全性检查,可以防止容易避免的错误(例如误解数据维度)。 步骤 5:为 Keras 预处理输入数据。

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人工神经网络ANN向传播和R语言分析学生成绩数据案例

我们将此过程称为向传播,因为我们总是从左到右。我们从不倒退。本教程,您将学习如何在R创建神经网络模型。神经网络(或人工神经网络)具有通过样本进行学习的能力。...和反馈人工神经网络人工神经网络主要有两种类型:和反馈人工神经网络神经网络是非递归网络。该层的神经元仅与下一层的神经元相连,并且它们不形成循环。在前,信号仅在一个方向上流向输出层。...R实现神经网络创建训练数据集我们创建数据集。在这里,您需要数据的两种属性或列:特征和标签。在上面显示的表格,您可以查看学生的专业知识,沟通技能得分和学生成绩。...#创建训练数据集# 在这里,把多个列或特征组合成一组数据test=data.frame(专业知识,沟通技能得分)让我们构建神经网络分类器模型。....用于nlp的python:使用keras的多标签文本lstm神经网络分类5.用r语言实现神经网络预测股票实例6.R语言基于Keras的小数据集深度学习图像分类7.用于NLP的seq2seq模型实例用Keras

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浅谈深度神经网络

神经网络 上节的极简神经网络太无聊了,但是主要是用来明晰 Keras神经网络的概念而步骤,下面来看看神经网络做一些有趣的事情,预测图像类别。...由于我们用这样一个非常简单神经网络来预测图片类别,49.52% 的准确率已经算是不错的结果了。 用 predict() 函数比对预测和真实类别。...卷积神经网络 神经网络 (FNN) 图像分类问题上表现差的根本原因是它没有考虑到图像的空间结构,比如图像的相邻像素都很接近,而 FNN 一开始直接将像素打平,破坏图像特有的空间结构。...3.3 批量归一 训练 CNN ,模型成功关键要确保权重保持一定的范围内,要不然会出现梯度爆炸 (exploding gradient) 的情况。...总结 本篇介绍了开始构建深度生成模型所需的核心深度学习概念。使用 Keras 构建神经网络 (FNN),并训练模型来预测 CIFAR-10 数据集中给定图像的类别。

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神经网络 上节的极简神经网络太无聊了,但是主要是用来明晰 Keras神经网络的概念而步骤,下面来看看神经网络做一些有趣的事情,预测图像类别。...由于我们用这样一个非常简单神经网络来预测图片类别,49.52% 的准确率已经算是不错的结果了。 用 predict() 函数比对预测和真实类别。...卷积神经网络 神经网络 (FNN) 图像分类问题上表现差的根本原因是它没有考虑到图像的空间结构,比如图像的相邻像素都很接近,而 FNN 一开始直接将像素打平,破坏图像特有的空间结构。...3.3 批量归一 训练 CNN ,模型成功关键要确保权重保持一定的范围内,要不然会出现梯度爆炸 (exploding gradient) 的情况。...---- 总结 本篇介绍了开始构建深度生成模型所需的核心深度学习概念。使用 Keras 构建神经网络 (FNN),并训练模型来预测 CIFAR-10 数据集中给定图像的类别。

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