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首頁大數(shù)據(jù)時代深度學(xué)習(xí)中LSTM的核心思想是什么？
深度學(xué)習(xí)中LSTM的核心思想是什么？
2020-07-13
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LSTM全稱為：long short term memory，也叫作長短期記憶人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，本質(zhì)上是一種時間循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。LSTM是為了解決一般的RNN長期依賴問題而被專門設(shè)計出來的。所有的RNN都具有一種重復(fù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊的鏈?zhǔn)叫问健Ｔ跇?biāo)準(zhǔn)RNN中，這個重復(fù)的結(jié)構(gòu)模塊只有一個非常簡單的結(jié)構(gòu)，例如一個tanh層。

LSTM 也具有這樣的結(jié)構(gòu)，但是重復(fù)的模塊擁有的卻是一個不同的結(jié)構(gòu)。相比單一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層，LSTM有四個，采用一種非常特殊的方式來進行交互。

LSTM核心思想：

LSTM最為關(guān)鍵的地方是：細(xì)胞的狀態(tài)(綠色的圖代表的是一個cell)，以及穿過細(xì)胞的那條水平線。

細(xì)胞狀態(tài)與傳送帶相類似。直接運行在整個鏈上，線性交互數(shù)量很少。能夠很容易的讓信息在上面流傳并且保持不變。

如果只有上面的那條水平線是無法進行添加或者刪除信息的，需要借助一種叫做 門(gates) 的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

門 能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性地讓信息通過，這主要是利用一個 sigmoid 的神經(jīng)層以及一個逐點相乘的操作而實現(xiàn)的。

sigmoid 層輸出的每一個元素都是一個在 0 和 1 之間的實數(shù)，表示的是讓對應(yīng)信息通過的權(quán)重(或者占比)。比如， 0 代表“不讓任何信息通過”， 1代表“讓所有信息通過”。

LSTM通過遺忘門、輸入門和輸出門，三個這樣的基本結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)信息的保護和控制。

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