【问题标题】:Neural Network composed of multiple activation functions由多个激活函数组成的神经网络
【发布时间】:2016-10-23 04:29:14
【问题描述】:
我正在使用 sknn 包构建神经网络。为了优化我正在使用的数据集的神经网络参数,我正在使用进化算法。由于该软件包允许我构建一个神经网络,其中每一层都有不同的激活函数,我想知道这是否是一个实际的选择,或者我是否应该只为每个网络使用一个激活函数?在神经网络中使用多个激活函数对神经网络有害、无害还是有益?
还有每层我应该拥有的最大神经元数量是多少,每个网络应该拥有的最大层数是多少?
【问题讨论】:
标签:
python
neural-network
scikits
activation-function
【解决方案1】:
神经网络只是一个(大)数学函数。您甚至可以对同一层中的不同神经元使用不同的激活函数。不同的激活函数允许不同的非线性,这可能更适合解决特定函数。使用 sigmoid 而不是 tanh 只会产生微小的差异。更重要的是激活有一个很好的导数。通常使用 tanh 和 sigmoid 的原因是,对于接近 0 的值,它们的作用类似于线性函数,而对于较大的绝对值,它们的作用更像是符号函数((-1 或 0)或 1 ),并且它们具有很好的导数。一个相对较新的介绍是 ReLU (max(x,0)),它有一个非常简单的导数(x=0 除外),是非线性的,但重要的是计算速度很快,对于高训练的深度网络非常好次。
归根结底,对于全局性能而言,这方面的选择并不是很重要,非线性和上限范围很重要。然而,为了挤出最后一个百分点,这个选择很重要,但主要取决于您的具体数据。这种选择就像隐藏层的数量和这些层内的神经元数量一样,必须通过交叉验证来找到,尽管您可以调整您的遗传算子以包括这些。
【解决方案2】:
我想知道 [在每一层上具有不同的激活函数] 是否是一个实际的选择,或者我是否应该每个网络只使用一个激活函数?
简短回答:视情况而定
更长的答案:我正在尝试思考为什么您会想要拥有多个激活函数。你没有在你的问题中说,所以我会在更理论的层面上回答。
一般建议/指导
神经网络只是数学函数的近似值,正确的设计将基于回答以下问题/答案
- 逼近需要多近,您可以训练网络多近来逼近该函数?
- 网络对未经训练的数据集的泛化能力如何?它需要泛化到什么程度?
这是一个我认为与您的问题相关的额外问题
- 网络需要执行多快?您选择的激活函数对性能有何影响?
如果您回答了这些问题,您将对您的具体案例有更好的了解。
我的意见
构建具有多个激活函数的神经网络确实是在搅浑水,并使系统变得比需要的更复杂。当我想到构建好的软件时,我首先想到的就是内聚设计。换句话说,系统作为一个整体是有意义的还是它做得太多了?
专业提示:不要构建软件 Rube Goldburg Machines。
如果您希望在同一个网络中拥有多个激活函数,我认为这不具有凝聚力。如果您的问题出于某种原因确实需要这样做,那么请重新考虑该问题,并可能设计一个具有多个独立神经网络的系统,这些网络将通过各自的架构(包括激活函数的选择)服务于各自的目的。