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变种 LSTM —— GRU 原理

GRU 原理 门控循环单元(GRU)与 长短期记忆(LSTM原理非常相似,同为使用门控机制控制输入、记忆等信息而在当前时间步做出预测。但比起 LSTM,GRU的门控逻辑有些许不同。...GRU 门控逻辑 因为与 LSTM 非常相似,这里就不赘述相同点,仅谈谈他们之间的不同点,想要详细了解,请移步LSTM原理及Keras中实现了解 与 LSTM 的三中门(输入门、遗忘门和输出门)和细胞状态不同...他只有两个门,一个复位门(reset gate)和一个更新门(update gate) image.png 注:GRU 同样也有激活函数tanh(蓝)和Sigmoid(红) 更新门 更新门的作用类似于LSTM...GRU优势 因为 GRU 的一个细胞单元门结构少于 LSTM,所以计算量要小于 LSTM,使得他比 LSTM 更快。...GRU 在 Keras 中的实现 代码几乎与同 LSTM 相同,仅需导入 GRU 模型,即可建立与 LSTM 类似的模型结构,参数说明也几乎一致,不再赘述。

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LSTM内部实现原理详解

文章转自《https://blog.csdn.net/shenxiaoming77/article/details/79390595》 LSTM不经常用,所以每次看完原理后不久就会忘记,今天从【LSTM...实际神经元隐含层物理架构原理解析】 看到一篇对LSTM的详解,觉得写得挺好的,于是转载过来,文章排版格式上略作修改。...一些基于LSTM网络的NLP案例代码,涉及到一些input_size,num_hidden等变量的时候,可能容易搞混,首先是参照了知乎上的一个有关LSTM网络的回答https://www.zhihu.com.../question/41949741, 以及github上对于LSTM比较清晰的推导公式http://arunmallya.github.io/writeups/nn/lstm/index.html#/...首先给出LSTM网络的三种不同的架构图: ? 其中前两种是网上最常见的,图二相对图一,进一步解释了cell内各个门的作用。

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    LSTM原理及生成藏头诗(Python)

    RNN的结构原理可以简要概述为两个公式,具体介绍可以看下【一文详解RNN】: RNN的隐藏状态为:h(t) = f( U * x(t) + W * h(t-1) + b1), f为激活函数,常用tanh...二、LSTM原理 LSTM是种特殊RNN网络,在RNN的基础上引入了“门控”的选择性机制,分别是遗忘门、输入门和输出门,从而有选择性地保留或删除信息,以能够较好地学习长期依赖关系。...如下图RNN(上) 对比 LSTM(下): 2.1 LSTM的核心 在RNN基础上引入门控后的LSTM,结构看起来好复杂!...由下面依次介绍LSTM的“门控”:遗忘门,输入门,输出门的功能,LSTM原理也就好理解了。 2.2 遗忘门 LSTM 的第一步是通过"遗忘门"从上个时间点的状态Ct-1中丢弃哪些信息。...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。

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    LSTM原理及Keras中实现

    LSTM 原理 LSTM(Long Short-Term Memory) 即长短期记忆,适合于处理和预测时间序列中间隔和延迟非常长的重要事件。...image.png 通俗的原理 假设你在网上查看淘宝评论,以确定你是否想购买生活物品。你将首先阅读评论,然后确定是否有人认为它是好的或是否是坏的。...LSTM 是经典的RNN神经网络层。 数据准备 因为 LSTM 是预测时间序列,即比如通过前19个数据去预测第20个数据。所有每次喂给LSTM的数据也必须是一个滑动窗口。...input_shape LSTM 的输入是一个三维数组,尽管他的input_shape为二维,但我们的输入必须也是(批次大小, 时间步长, 单元数)即每批次输入LSTM的样本数,时间步长,训练集的列数。...LSTM 使用Keras中的RNN模型进行时间序列预测 用「动图」和「举例子」讲讲 RNN Understanding Input and Output shapes in LSTM | Keras

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    【算法】LSTM算法原理简介及Tutorial

    笔者邀请您,先思考: 1 您怎么理解LSTM算法? 2 LSTM算法有什么应用?...图1 LSTM的CELL示意图 根据LSTM网络的结构,每个LSTM单元的计算公式如下图2所示,其中Ft表示遗忘门限,It表示输入门限, ̃Ct表示前一时刻cell状态、Ct表示cell状态(这里就是循环发生的地方...图2 LSTM计算公式 3、BPTT 介绍完LSTM算法的原理之后,自然要了解如何训练LSTM网络。...从图3中LSTM的结构可以看到,当前cell的状态会受到前一个cell状态的影响,这体现了LSTM的recurrent特性。...5、总结 本文回顾了LSTM算法诞生的背景与原因,详细分析了LSTM网络训练过程中使用BPTT的细节,并介绍了LSTM算法在*中的应用。

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    深度学习算法 | LSTM算法原理简介及Tutorial

    图1 LSTM的CELL示意图 根据LSTM网络的结构,每个LSTM单元的计算公式如下图2所示,其中Ft表示遗忘门限,It表示输入门限, ̃Ct表示前一时刻cell状态、Ct表示cell状态(这里就是循环发生的地方...图2 LSTM计算公式 3、BPTT 介绍完LSTM算法的原理之后,自然要了解如何训练LSTM网络。...从图3中LSTM的结构可以看到,当前cell的状态会受到前一个cell状态的影响,这体现了LSTM的recurrent特性。...图4 BPTT示意图 4、LSTM算法的一些变形 LSTM算法的变形有很多,最主要的有两种,分别如下: a)GRU LSTM算法的变形里面GRU(Gated Recurrent Unit)是使用最为广泛的一种...5、总结 本文回顾了LSTM算法诞生的背景与原因,详细分析了LSTM网络训练过程中使用BPTT的细节,并介绍了LSTM算法在*中的应用。

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    LSTM和双向LSTM

    双向LSTM(Bi-directional LSTM) 4. keras 实现 4.1 LSTM模型 4.2 Bi-LSTM模型 4.3 训练模型 4.4 预测 参考连接:https://www.cnblogs.com...**为什么引入LSTM?**因为RNN只具有短期记忆能力,当时间序列过长时,导致信息无法有效传播到远处。因此提出具有短期记忆和长期记忆能力的LSTM避免长期依赖的问题。 2....LSTM 长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)是一种具有短期和长期记忆能力的网络,用于减轻RNN因为梯度消失只有短期记忆的问题。...2.1 简介 如下图所示,为LSTM重复组件。 LSTM的组成部分包括:细胞状态、遗忘门、输入门和输出门四个部分。其中细胞状态用于保存t时刻的重要信息,三个门来控制细胞状态的存储信息。...双向LSTM(Bi-directional LSTM) 有时候希望预测的输出由前面的输入和后面的输入共同决定,从而提高准确度。Forward层和Backward层共同连接到输出层。

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    LSTM & GRU的基本原理与区别

    1.RNN的缺陷 有关RNN请参考:循环神经网络(RNN)的基本原理 RNN在构建实际应用程序如语言翻译、文本分类和更多的序列化问题方面常见,but在处理大型序列时存在梯度消失和梯度爆炸等问题。...2.LSTM 2.1 LSTM的结构 既然是RNN的变种,那么二者之间肯定还是有很大关联的。...实际上,LSTM的神经元还是基于输入x和上一级的隐藏层输出h来计算,只不过相比RNN,LSTM的内部结构更为复杂,RNN的计算表达式为: LSTM相比于RNN,引入了输入门i、遗忘门f、输出门o以及内部记忆单元...而在LSTM中,记忆单元c可以在某个时刻捕捉到某个关键信息,并有能力将此关键信息保存一定的时间间隔。...3.2 工作原理 重置门 图片 与候选状态 图片 的表达式为: 图片 重置门用于控制候选状态是否依赖上一时刻状态,通过重置门 图片 的表达式我们可以发现: 1.当 图片 时,候选状态只与当前输入

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    深度学习之RNN、LSTM及正向反向传播原理

    原理来看,它们都是源于认知语言学中的“顺序像似性”原理:文字符号与其上下文构成一个“像”,这个“像”可以被认为是符号与符号的组合——词汇,也可以被认为是词汇与词汇的句法关系——依存关系。...到这里,Simple-RNN原理也就讲解完了。...LSTM原理 LSTM,即Long Short Term Memory Networks 长短时间记忆网络,是RNN的一个变种,专门用于解决Simple-RNN上述的俩问题。...LSTM通过对循环层的刻意设计来避免长期依赖和梯度消失,爆炸等问题。长期信息的记忆在LSTM中是默认行为,而无需付出代价就能获得此能力。...LSTM的内部要复杂得多,在循环的阶段内部拥有更多的复杂的结构,即4个不同的层来控制来控制信息的交互。 LSTM整体架构图与图例 ? 一些必要的图例: ?

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    深度学习之RNN、LSTM及正向反向传播原理

    原理来看,它们都是源于认知语言学中的“顺序像似性”原理:文字符号与其上下文构成一个“像”,这个“像”可以被认为是符号与符号的组合——词汇,也可以被认为是词汇与词汇的句法关系——依存关系。...到这里,Simple-RNN原理也就讲解完了。...LSTM原理 LSTM,即Long Short Term Memory Networks 长短时间记忆网络,是RNN的一个变种,专门用于解决Simple-RNN上述的俩问题。...LSTM通过对循环层的刻意设计来避免长期依赖和梯度消失,爆炸等问题。长期信息的记忆在LSTM中是默认行为,而无需付出代价就能获得此能力。...参考资料: NLP自然语言处理原理与实践--书 RNN介绍,较易懂 --CSDN cs22D_deeplearning for NLP -- Stanford 视频

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    LSTM

    LSTM结构包括几个门:遗忘门,学习门,记忆门,使用门 这些门的基本工作原理如下: 长期记忆进入遗忘门,忘记它认为没有用处的一切; 短期记忆和事件在学习门里合并到一起,,并移除掉一切不必要的信息,作为学到的新信息...LSTM 结构 ?...数学原理 我们有短期记忆 STMt-1,和事件 Et ,学习门会把它们合并起来:也就是把两个向量放到一起,然后乘以一个矩阵 ,再加一个偏差 ,最后将所得结果代入 tanh 激活函数里。...遗忘门(The forget Gate) 其工作原理是 遗忘门会接受一个长期记忆并决定要保留和遗忘记忆的哪个部分 ? 数学原理 把 t-1 时的长期记忆输入进来乘以一个遗忘因子ft....接受从遗忘门输出的长期记忆,以及从学习门输出的短期记忆 然后直接把两者合并起来 数学原理 把遗忘门的输出结果和学习门的输出结果加起来 ? 使用门/输出门(The Use Gate) ?

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    【DL】深度解析LSTM神经网络的设计原理

    以下文章来源于夕小瑶的卖萌屋 ,作者夕小瑶 引人入胜的开篇: 想要搞清楚LSTM中的每个公式的每个细节为什么是这样子设计吗?想知道simple RNN是如何一步步的走向了LSTM吗?...觉得LSTM的工作机制看不透?恭喜你打开了正确的文章! 前方核弹级高能预警!本文信息量非常大,文章长且思维连贯性强,建议预留20分钟以上的时间进行阅读。...下面我们深入的讨论一下乘性操作和加性操作,这在理解LSTM里至关重要。当然,首先,你要掌握偏导的概念和方法、复合函数的求导法则、链式求导法则。有了这三点微积分基础后才能看懂哦。...其实想想我们自己的工作原理就知道啦。我们之所以既可以记住小时候的事情,也可以记住一年前的事情,也没有觉得脑子不够用,不就是因为我们。。。爱忘事嘛。所以还需要加一个门用来忘事!这个门就叫做“遗忘门”吧。...Learning precise timing with lstm recurrent networks[J].

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    LSTM模型详解_LSTM模型建立

    当时间比较长时,需要回传的残差会指数下降,导致网络权重更新缓慢,无法体现出RNN的长期记忆的效果,因此需要一个存储单元来存储记忆,因此LSTM模型被提出; 2.下面两个图可以看出RNN与LSTM的区别:...(1)RNN (2)LSTM PS: (1)部分图形含义如下: (2)RNN与LSTM最大的区别在于LSTM中最顶层多了一条名为“cell state”的信息传送带,其实也就是信息记忆的地方;...3.LSTM的核心思想: (1)理解LSTM的核心是“cell state”,暂且名为细胞状态,也就是上述图中最顶的传送线,如下: (2)cell state也可以理解为传送带,个人理解其实就是整个模型中的记忆空间...中有3个控制门:输入门,输出门,记忆门; 4.LSTM工作原理: (1)forget gate:选择忘记过去某些信息: (2)input gate:记忆现在的某些信息: (3)将过去与现在的记忆进行合并...: (4)output gate:输出 PS:以上是标准的LSTM的结构,实际应用中常常根据需要进行稍微改善; 5.LSTM的改善 (1)peephole connections:为每个门的输入增加一个

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    LSTM

    LSTM也有类似的结构,唯一的区别就是中间的部分,LSTM不再只是一个单一的$tanh$层,而使用了四个相互作用的层 ?...不要被这个结构给吓到了,我一开始学LSTM的时候,在网上搜了很多博客,都没怎么看懂,一是因为被这个结构吓到了,二是因为很多博客写的都不好,所以拖了好久才把这个坑填了。...核心思想 LSTM的关键是cell状态,即贯穿图顶部的水平线。...LSTM也有能力向cell状态中添加或删除信息,这是由称为门(gates)的结构仔细控制的。门可以选择性的让信息通过,它们由sigmoid神经网络层和逐点相乘实现 ?...每个LSTM有三个这样的门结构来实现控制信息(分别是forget gate 遗忘门;input gate 输入门;output gate 输出门) 3.逐步理解LSTM 3.1 遗忘门 LSTM的第一步是决定要从

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