层归一化Layer Normalization

层归一化


层归一化(Layer Normalization)是一种神经网络中常用的归一化技朧,用于在训练过程中加速收敛、稳定训练,并提高模型的泛化能力。与批归一化(Batch Normalization)类似,层归一化是一种归一化技朧,但是它是对每个样本的特征进行归一化,而不是对整个批次的特征进行归一化。

层归一化的计算公式如下:
[ LayerNorm ( x ) = γ x − μ σ 2 + ϵ + β ] [ \text{LayerNorm}(x) = \gamma \frac{x - \mu}{\sqrt{\sigma^2 + \epsilon}} + \beta ] [LayerNorm(x)=γσ2+ϵ xμ+β]
其中,x是输入的特征向量,μ是特征向量的均值,σ是特征向量的标准差,γ和β是学习的缩放系数和平移系数,ϵ是一个很小的数用于稳定计算。

层归一化的主要特点包括:

每个样本的特征都被独立归一化,不受批次大小影响。
可以减少梯度消失问题,加速网络训练。
有助于稳定训练过程,提高模型的泛化能力。
可以应用于各种神经网络结构中,如循环神经网络(RNN)、卷积神经网络(CNN)和自注意力机制等。
层归一化在深度学习中得到广泛应用,特别是在自然语言处理任务和Transformer模型中,有助于提高模型的效果和训练速度。

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