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双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

循环神经网络  2023-02-09 19:335690

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双向循环神经网络(Bidirectional RNN)

深层循环神经网络(Deep RNNs)


双向循环神经网络(Bidirectional RNN)

双向RNN模型(BRNN),可以在序列的某点处不但获取之前的信息,同时还可以获取这个序列点之后的信息,说的炫酷点就是get information from the future。

而标准的RNN blocks、GRU units、LSTM units都只是前向的(单向)。

标准的RNN blocks:双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

双向连接是增加了反向循环层

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)(左箭头代表反向连接)

先是从左到右的前向传播计算紫色框内的双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记) ,然后再从右到左的前向传播计算绿色框内的双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记) ,然后计算完所有的**值后再预测结果双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记) 。(注意这里的绿色框计算不是反向传播)。

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

例如y<3>可以理解为由前面3个紫色框+最后1个绿色框决定,这样所有的x<t>的信息都考虑在内了。

这就是双向循环神经网络,并且这些基本单元不仅仅是标准RNN单元,也可以是GRU单元或者LSTM单元。

双向RNN的缺点是需要完整的数据的序列,才能预测任意位置。比如说你要用双向RNN模型构建一个语音识别系统,你需要等待这个人说完,然后获取整个语音表达才能处理这段语音,并进一步做语音识别。

 

深层循环神经网络(Deep RNNs)

为了学习非常复杂的函数,通常会把RNN的多个层堆叠在一起构建更深的模型。

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)中 <l>表示层数  <t>表示时间步数

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

以三层的RNN网络为例,GRU和LSTM一样可以堆叠成多层网络。(CNN有100多层很常见,但是RNN一般只有个位数的层数,因为x<t>非常长)

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

另外一种加深网络的方式,开头用循环网络,后面加深普通网络如下图蓝色:

双向循环神经网络和深层循环神经网络 (吴恩达老师_学习笔记)

话说复杂模型可以构造为 深层双向的LSTM网络。

 

 

 

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