ResNets 是如何解决深度神经网络训练中的梯度消失和爆炸问题的?

ResNet(Residual Neural Network)是一种深度卷积神经网络,在训练过程中可以解决梯度消失和梯度爆炸问题,其关键在于残差连接(Residual Connections)。


在传统的深度神经网络中,由于存在多层堆叠的非线性变换,梯度很容易在反向传播中逐层缩小或者变得非常大,导致训练不稳定,难以收敛。


而在ResNets中,每个基础块(Basic Block)中都有一个跨越层的快捷连接(Shortcut Connection),将输入信号与输出信号相加。这使得模型可以通过直接学习从输入到输出的映射,而不是学习从输入到目标函数的映射,从而有效地减轻了梯度在反向传播中的消失和爆炸问题。


此外,ResNets还引入了批量归一化(Batch Normalization)技术,对每个Mini-batch数据在输入前进行标准化处理,可以进一步提高模型的数值稳定性和泛化能力。


总之,ResNets通过引入残差连接和批量归一化等技术,有效地解决了深度神经网络中的梯度消失和爆炸问题,使得训练更加稳定和高效。


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