分类目录归档:人工智能

候选隐藏状态


在深度学习的循环神经网络(RNN)及其变体如长短期记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)中,“候选隐藏状态”是一个关键概念,以下是对它的详细介绍:

定义

候选隐藏状态是在计算当前时刻隐藏状态时的一个中间结果,它综合了当前输入和上一时刻隐藏状态经过一定变换后的信息,为最终确定当前时刻隐藏状态提供了基础。

计算方式

  • LSTM中的候选隐藏状态:在长短期记忆网络中,候选隐藏状态通常用(\widetilde{C}{t})表示,其计算公式为(\widetilde{C}=\tanh\left(W_{c}\left[h_{t - 1}, x_{t}\right]+b_{c}\right))。其中...

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门控循环单元-GRU


门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)是一种循环神经网络(RNN)的变体,在自然语言处理、语音识别等序列数据处理任务中应用广泛,以下是对它的详细介绍:

基本结构

  • 输入层:接收序列数据的当前时刻输入,通常表示为 (x_t),可以是文本中的一个单词向量、语音信号的一帧特征等。
  • 隐藏层:负责处理序列中的长期依赖关系,包含更新门 (z_t)、重置门 (r_t) 和当前时刻隐藏状态 (h_t) 等元素。
  • 输出层:根据任务需求生成相应的输出,例如在语言模型中输出下一个单词的概率分布,在情感分析中输出情感类别等。

工作原理

  • 更新门(Update Gate):决定了当前时...

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交叉注意力


一、定义

Cross - attention(交叉注意力)是一种在深度学习,特别是在Transformer架构及其衍生架构中广泛使用的注意力机制。它涉及到两个不同的输入序列之间的交互,用于计算一个序列中的元素对另一个序列中元素的注意力权重。

二、在Transformer架构中的位置和作用

  1. 架构回顾
  2. 在Transformer架构中,主要由多头注意力(Multi - Head Attention)模块等构成。多头注意力模块包含了自注意力(Self - Attention)和交叉注意力两种类型。
  3. 自注意力主要用于处理单个序列自身内部元素之间的关系,而交叉注意力用于在两个不同序列之间传递信息。...

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特征空间


特征空间 是机器学习和数据科学中的核心概念,用于描述将数据映射到数学空间中以便进行分析和建模的过程和结构。以下是对特征空间的详细说明,包括定义、特点、作用和应用。


什么是特征空间?

  1. 定义
    特征空间是由样本的特征组成的多维向量空间。每个维度代表一个特征,空间中的每个点表示一个样本。特征空间的维度取决于数据集中特征的数量。
  2. 例如,对于一个包含年龄和收入的二维数据集,其特征空间就是一个二维平面,其中每个点由 ( (年龄, 收入) ) 表示。

  3. 表示方式

  4. 数据集通常以特征矩阵 ( X \in \mathbb{R}^{n \times m} ) 表示,其中 ( n ) 是样...

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自回归(Autoregressive)模型


自回归(Autoregressive)模型 是机器学习、时间序列分析和自然语言处理(NLP)领域的重要概念,主要用于基于序列的过去值预测未来值。以下是自回归模型的核心内容、应用和示例的中文解释:


核心特性

  1. 定义
  2. 自回归表示输出依赖于自身过去的值。
  3. 数学表达式: [ X_t = c + \sum_{i=1}^{p} \phi_i X_{t-i} + \epsilon_t ] 其中 (X_t) 是时间 (t) 的值,(c) 是常数,(\phi_i) 是系数,(\epsilon_t) 是噪声项。

  4. 顺序性

  5. 模型逐步预测输出值,特别适合有时间...

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GPT-4大模型


GPT-4 大模型:技术特点、创新、应用与影响

GPT-4 是 OpenAI 于 2023 年推出的大型语言模型(LLM),作为 GPT 系列的最新迭代,其在参数规模、推理能力、应用场景和用户体验上均有显著提升。以下从技术特点、创新点、典型应用场景以及对未来的影响展开探讨。


一、GPT-4 的技术特点

1. 参数规模与性能优化

GPT-4 的参数规模较 GPT-3 显著增加(具体参数未公开),但通过模型架构优化和更高效的训练方法,使其性能在多种任务中均实现飞跃式提升,同时在推理效率上有所优化。

2. 多模态能力

与 GPT-3 不同,GPT-4 支持图文输入。这意味着用户可以提...

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协同过滤


Collaborative Filtering(协同过滤)是一种常用的推荐算法,用于根据用户的历史行为或偏好来推荐物品或内容。它的核心思想是:如果用户A和用户B在过去对某些项目(如电影、商品、音乐等)有相似的评价或行为,那么用户A可能会喜欢用户B喜欢的其他项目。

协同过滤广泛应用于电商、电影推荐、社交媒体、新闻网站等领域。

协同过滤的两种主要类型:

  1. 基于用户的协同过滤(User-based Collaborative Filtering)
  2. 基于用户之间的相似性进行推荐,假设相似的用户会喜欢相似的物品。
  3. 具体步骤:
    1. 找到与目标用户兴趣相似的用户群体(邻居)。
    2. 根据这些相似用户的行为和偏...

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批归一化


在神经网络中添加批归一化(Batch Normalization, BatchNorm)可以提高训练的稳定性、加速收敛,并减少梯度消失或爆炸的风险。BatchNorm 通过对每一层的输出进行归一化处理(调整和缩放)来提升模型性能。

以下是如何在 PyTorchTensorFlow/Keras 中添加 BatchNorm 的示例:


1. PyTorch

在 PyTorch 中,可以使用 torch.nn.BatchNorm1d(用于 1D 数据,如全连接层)或 torch.nn.BatchNorm2d(用于 2D 数据,如卷积层)来添加 BatchNorm。

示例:在 CNN 中添...

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特征归一化


  1. 定义
  2. 特征归一化(Feature Normalization)也称为特征标准化,是数据预处理阶段的一种重要技术。它的目的是将数据集中的特征(变量)转换到一个特定的范围或者具有特定的分布,使得不同特征具有相似的尺度,从而提高模型的训练效率和性能。

  3. 常见的方法

  4. 最小 - 最大归一化(Min - Max Normalization)
    • 原理
    • 也称为离差标准化,将原始数据特征映射到指定的区间,通常是[0,1]。公式为(x_{new}=\frac{x - x_{min}}{x_{max}-x_{min}}),其中(x)是原始特征值,(x_{min})和(x_{max})是该特征在数据集中...

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