神经网络权重的初始化

当你训练神经网络时,权重随机初始化是很重要的。对于逻辑回归,把权重初始化为 0,当然也是可以的。

但是对于一个神经网络,如果你把权重或者参数都初始化为 0,那么梯度下降将不会起作用。

1.权重初始化的重要性

神经网络的训练过程中的参数学习基于梯度下降算法进行优化的。梯度下降法需要在开始训练时给每个参数赋予一个初始值。这个初始值的选取十分重要。在神经网络的训练中如果将权重全部初始化为0,则第一遍前向传播过程中,所有隐藏层神经元的**函数值都相同,导致深层神经元可有可无,这一现象称为对称权重现象。

为了打破这个平衡,比较好的方法是对每层的权重都进行随机初始化,这样使得不同层的神经元之间有很好的区分性。但是,随机初始化参数的一个问题是如何选择随机初始化的区间

  • 如果权重初始化太小会导致神经元的输入过小,随着层数的不断增加,会出现信号消失的问题也会导致sigmoid**函数丢失非线性的能力,因为在 0 附近sigmoid函数近似是线性的。
  • 如果参数初始化太大会导致输入状态太大,对sigmoid**函数来说,**函数的值会变得饱和,从而出现梯度消失的问题。

神经网络权重的初始化

2.常用的参数初始化方法

  • 高斯分布 初始化:参数从一个固定均值(比如0)和固定方差(比如0.01)的高斯分布进行随机初始化。

神经网络权重的初始化正态分布又名高斯分布神经网络权重的初始化神经网络权重的初始化

  • 均匀分布 初始化:在一个给定的区间[-r,r]内采用均匀分布来初始化参数。超参数 r 的设置可以按照神经元的连接数量进行自适应的调整。

神经网络权重的初始化         x~  神经网络权重的初始化          神经网络权重的初始化

  • 初始化一个深层神经网络时,一个比较好的初始化策略是保持每个神经元输入和输出的方差一致

3.Xavier初始化

  • 当网络使用logistic**函数(sigmoid**函数)时xavier初始化可以根据每层的神经元数量来自动计算初始化参数的方差。假设第 l 层神经元的**函数是logistic函数,对第 l-1 层到第 l 层的权重区间r可以设置为:

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  • 当网络使用tanh**函数时,r 可以设置为:

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4.He初始化

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5.参考书籍

reference:

https://www.jianshu.com/p/cb065e4cce3f