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从动图中理解 RNN,LSTM 和 GRU

三种最常见的递归神经网络类型分别是: vanilla RNN 长短记忆RNN(LSTM),由 Hochreiter和 Schmidhuber 在1997年提出 门控循环单元(GRU),由Cho等人在...本文研究了vanilla RNN、LSTM和GRU单元。这是一个简短的概述,是为那些读过关于这些主题的文章的人准备的。...请注意不同的库以不同的方式调用它们,但它们的含义相同: - Keras — state_size ,units - PyTorch — hidden_size - TensorFlow — num_units...图2:LSTM 示意动画 C - 单元状态 注意,单元状态的维度与隐藏状态的维度相同。 GRU ? 图3:GRU 示意动画 希望这些动画能以某种方式帮助你!以下是静态图像中的概况: ?...https://colah.github.io/posts/2015-08-Understanding-LSTMs/ LSTM和GRU的插图指南:逐步解释 https://towardsdatascience.com

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tensorflow学习笔记(六):LSTM 与 GRU

& GRU 基本LSTM tensorflow提供了LSTM实现的一个basic版本,不包含lstm的一些高级扩展,同时也提供了一个标准接口,其中包含了lstm的扩展。...图一 tensorflow中的BasicLSTMCell()是完全按照这个结构进行设计的,BasicLSTMCell只构建了一个时间步的计算图,下面会说到,在tf中有两种方式进行时间步展开。..., activation=tanh) #num_units:图一中ht的维数,如果num_units=10,那么ht就是10维行向量 #forget_bias:遗忘门的初始化偏置 #input_size...,h是等于最后一个时间的output的 #图三向上指的ht称为output #此函数返回一个lstm_cell,即图一中的一个A 如果想要设计一个多层的LSTM网络,你就会用到tf.nn.rnn_cell.MultiRNNCell...) 已经得到输出了,就可以计算loss了,根据你自己的训练目的确定loss函数 GRU GRU结构图 来自Understanding LSTM Networks ?

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    教程 | 使用MNIST数据集,在TensorFlow上实现基础LSTM网络

    两个注意事项 为了更顺利的进行实现,需要清楚两个概念的含义: 1.TensorFlow 中 LSTM 单元格的解释; 2. 数据输入 TensorFlow RNN 之前先格式化。...TensorFlow 中 LSTM 单元格的解释 在 TensorFlow 中,基础的 LSTM 单元格声明为: tf.contrib.rnn.BasicLSTMCell(num_units) 这里,num_units...指一个 LSTM 单元格中的单元数。...num_units 可以比作前馈神经网络中的隐藏层,前馈神经网络的隐藏层的节点数量等于每一个时间步中一个 LSTM 单元格内 LSTM 单元的 num_units 数量。下图可以帮助直观理解: ?...这篇博客旨在让读者熟悉 TensorFlow 中 RNN 的实现细节。我们将会在 TensorFlow 中建立更加复杂的模型以更有效的利用 RNN。敬请期待! ?

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    深度学习算法中的门控循环单元(Gated Recurrent Units)

    好的,以下是使用Python的TensorFlow库实现的GRU模型示例代码: import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models import...该模型包含一个GRU层和一个全连接层,其中GRU层用于捕捉序列数据的长期依赖关系,全连接层用于输出分类结果。在编译模型时,使用交叉熵损失函数和Adam优化器。...实验结果在语言模型应用中,GRU相比其他算法(如LSTM)在某些任务上表现出更高的性能。实验结果表明,GRU具有更优秀的收敛速度和较低的误差率。然而,在其他一些任务中,GRU的性能可能略逊于LSTM。...好的,以下是一个使用Python的TensorFlow库实现的基于GRU的语音识别模型示例代码: import tensorflow as tf from tensorflow.keras.models...虽然GRU在某些任务上的性能可能略低于LSTM,但其简单结构和有效性能使得GRU成为许多应用的首选。未来,随着深度学习技术的不断发展,我们可以进一步探索GRU的改进方法。

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    使用RNN进行图像分类

    使用CNN进行图像分类是很稀疏平常的,其实使用RNN也是可以的. 这篇介绍的就是使用RNN(LSTM/GRU)进行mnist的分类,对RNN不太了解的可以看看下面的材料: 1....先看下CS231n中关于RNN部分的一张图: ? 其实图像的分类对应上图就是个many to one的问题....具体实现 tf中RNN有很多的变体,最出名也是最常用的就是: LSTM和GRU,其它的还有向GridLSTM、AttentionCell等,要查看最新tf支持的RNN类型,基本只要关注这两个文件就可以了...定义网络 我们使用3层的GRU,hidden units是200的带dropout的RNN来作为mnist分类的网络,具体代码如下: cells = list() for _ in range(num_layers...表示输入的image和label,model就是上面定义的3层GRU模型;可以使用tf.summary来使用tensorboard查看训练时的error rate和loss等信息.

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    循环神经网络的代码示例(PythonTensorFlow)

    门控循环单元(GRU):GRU是LSTM的一种变体,它更简单,但同样能够有效地处理序列数据。循环神经网络的训练前向传播:在训练过程中,数据按照时间步向前进行传播,计算每个时间步的损失,并累加这些损失。...循环神经网络的代码示例(Python/TensorFlow)import tensorflow as tffrom tensorflow.keras.models import Sequentialfrom...tensorflow.keras.layers import SimpleRNN, Dense# 构建一个简单的RNN模型model = Sequential()model.add(SimpleRNN...我们创建了一个简单的RNN模型,它有一个输入层、一个RNN层和一个输出层。...请注意,实际应用中,您可能需要对模型进行更细致的设计和调整,包括选择合适的超参数、使用LSTM或GRU单元、进行批量归一化等。

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    精通 TensorFlow 1.x:6~10

    在本章中,我们将介绍以下有关 RNN 的主题: 简单的循环神经网络 RNN 变种 LSTM GRU TensorFlow 中的 RNN Keras 中的 RNN Keras 中用于 MNIST 数据的...RNN: TensorFlow 中的SimpleRNN TensorFlow 中的 LSTM TensorFlow 中的 GRU 在 Keras 中为 RNN 预处理数据集 Keras 中用于时间序列数据的...对于小airpass数据集,GRU 在相同数量的周期中表现出更好的表现。在实践中,GRU 和 LSTM 表现出相当的表现。就执行速度而言,与 LSTM 相比,GRU 模型训练和预测更快。...中的 GRU 使用 TensorFlow 和 Keras 的一个优点是它们可以轻松创建模型。...我们只介绍了SimpleRNN,LSTM 和 GRU,但您应该探索可以使用 TensorFlow 和 Keras 创建的许多其他 RNN 变体。

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    《机器学习实战:基于Scikit-Learn、Keras和TensorFlow》第15章 使用RNN和CNN处理序列

    ---- 第10章 使用Keras搭建人工神经网络 第11章 训练深度神经网络 第12章 使用TensorFlow自定义模型并训练 第13章 使用TensorFlow加载和预处理数据 第14章...在这个例子中,我们使用三个SimpleRNN层(也可以添加其它类型的循环层,比如LSTM或GRU): model = keras.models.Sequential([ keras.layers.SimpleRNN...在Keras中,可以将SimpleRNN层,替换为LSTM层: model = keras.models.Sequential([ keras.layers.LSTM(20, return_sequences...LSTM有多种其它变体,其中特别流行的是GRU单元。 GRU 单元 ?...公式15-4 GRU计算 Keras提供了keras.layers.GRU层(基于keras.layers.GRUCell记忆单元);使用时,只需将SimpleRNN或LSTM替换为GRU。

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    模型层layers

    TensorFlow的中阶API主要包括: 数据管道(tf.data) 特征列(tf.feature_column) 激活函数(tf.nn) 模型层(tf.keras.layers) 损失函数(tf.keras.losses...一种比Onehot更加有效的对离散特征进行编码的方法。一般用于将输入中的单词映射为稠密向量。嵌入层的参数需要学习。 LSTM:长短记忆循环网络层。最普遍使用的循环网络层。...GRU:门控循环网络层。LSTM的低配版,不具有携带轨道,参数数量少于LSTM,训练速度更快。 SimpleRNN:简单循环网络层。容易存在梯度消失,不能够适用长期依赖问题。一般较少使用。...可以将LSTM,GRU等层包装成双向循环网络。从而增强特征提取能力。 RNN:RNN基本层。...和LSTM在整个序列上迭代相比,它仅在序列上迭代一步。可以简单理解LSTM即RNN基本层包裹LSTMCell。 GRUCell:GRU单元。和GRU在整个序列上迭代相比,它仅在序列上迭代一步。

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    深度学习(一)基础:神经网络、训练过程与激活函数(110)

    GRU(门控循环单元)的介绍: 门控循环单元(GRU)是LSTM的一个变体,它将LSTM中的遗忘门和输入门合并为一个单一的“更新门”。它还混合了隐藏状态和当前状态的概念,简化了模型的结构。...LSTM通过这些门的复杂交互来控制信息的流动,从而有效地解决了梯度消失问题。 GRU则简化了这一结构,它只有两个门(更新门和重置门),并合并了LSTM中的细胞状态和隐藏状态。...LSTM由于其复杂的结构,参数数量更多,这可能导致在大规模数据集上的训练需要更多的计算资源。 性能表现: 在许多序列数据任务中,LSTM和GRU的表现相近。...例如,在IMDB影评数据集的文本分类任务中,LSTM和GRU都取得了相似的准确率。...在机器翻译任务中,LSTM可能表现略好于GRU,这可能是由于LSTM具有更长的记忆能力,使其能够捕获更长期的依赖关系。 总的来说,选择LSTM还是GRU取决于具体项目的需求、数据特征以及计算资源。

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    使用Keras进行深度学习:(一)Keras 入门

    导语 Keras是Python中以CNTK、Tensorflow或者Theano为计算后台的一个深度学习建模环境。...相对于其他深度学习的框架,如Tensorflow、Theano、Caffe等,Keras在实际应用中有一些显著的优点,其中最主要的优点就是Keras已经高度模块化了,支持现有的常见模型(CNN、RNN等...笔者使用的是基于Tensorflow为计算后台。接下来将介绍一些建模过程的常用层、搭建模型和训练过程,而Keras中的文字、序列和图像数据预处理,我们将在相应的实践项目中进行讲解。...(8) 循环层:循环神经网络中的RNN、LSTM和GRU都继承本层,所以该父类的参数同样使用于对应的子类SimpleRNN、LSTM和GRU。...从以上两类模型的简单搭建,都可以发现Keras在搭建模型比起Tensorflow等简单太多了,如Tensorflow需要定义每一层的权重矩阵,输入用占位符等,这些在Keras中都不需要,我们只要在第一层定义输入维度

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    Seq2Seq模型的构建

    假如原句子为X=(a,b,c,d,e,f),目标输出为Y=(P,Q,R,S,T),则Seq2Seq模型如下: 模型的工作原理如下; Encoder部分首先通过RNN及其变种(LSTM、GRU)等进行编码...,首先对数据进行padding补0,然后引入keras的Masking层,它能自动对0值进行过滤。...所有的RNN中,包括simpleRNN, LSTM, GRU等等,输入输出数据格式如下: 例如这样一个数据,总共100条句子,每个句子20个词,每个词都由一个80维的向量表示,输入数据的大小应当是(100...LSTM模型分析 下图是LSTM的一个典型内部示意图,有三个门:输入门、输出门和遗忘门。...符号 含义 符号 含义 C(t-1) 上一个 LSTM 单元的记忆 C(t) 新更新的记忆 h(t-1) 上一个 LSTM 单元的输出 h(t) 当前输出 σ Sigmoid 层 X 信息 tanh tanh

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