简介
GRU(门控循环单元)是一种循环神经网络(RNN)架构,由 Kyunhyun Cho、Bahdanau、Chorowski 和 Bengio 于 2014 年提出。它是一种门控 RNN,旨在解决传统 RNN 在处理长期依赖关系时的困难。
多级标题
GRU 的结构
GRU 单元由以下组件组成:
更新门:
确定要更新的信息
重置门:
决定丢弃多少先前状态
候选隐藏状态:
计算潜在的新隐藏状态
隐藏状态:
包含当前网络状态
GRU 的操作
GRU 的操作如下:1.
更新门:
更新门使用当前隐藏状态和输入来决定是否更新信息。 2.
重置门:
重置门使用当前隐藏状态和输入来决定丢弃多少先前状态。 3.
候选隐藏状态:
候选隐藏状态使用当前隐藏状态、输入和更新门来计算潜在的新隐藏状态。 4.
隐藏状态:
隐藏状态更新为当前隐藏状态和候选隐藏状态的加权和。
GRU 的优点
GRU 相对于传统 RNN 具有几个优点,包括:
更快的训练速度:
GRU 比 LSTM(另一种门控 RNN)训练得更快。
减少计算:
GRU 单元的计算量比 LSTM 单元少。
处理长期依赖关系:
GRU 能够有效地处理长期依赖关系。
GRU 的应用
GRU 已成功应用于各种自然语言处理(NLP)任务,包括:
机器翻译
文本分类
文本生成
内容详细说明
更新门
更新门计算如下:``` z_t = σ(W_z
[h_{t-1}, x_t]) ```其中:
```z_t```是更新门值
```W_z```是更新门权重矩阵
```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态
```x_t```是当前时间步的输入
重置门
重置门计算如下:``` r_t = σ(W_r
[h_{t-1}, x_t]) ```其中:
```r_t```是重置门值
```W_r```是重置门权重矩阵
```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态
```x_t```是当前时间步的输入
候选隐藏状态
候选隐藏状态计算如下:``` h_t' = tanh(W
[r_t
h_{t-1}, x_t]) ```其中:
```h_t'```是候选隐藏状态
```W```是候选隐藏状态权重矩阵
```r_t```是重置门值
```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态
```x_t```是当前时间步的输入
隐藏状态
隐藏状态更新如下:``` h_t = (1 - z_t)
h_{t-1} + z_t
h_t' ```其中:
```h_t```是当前时间步的隐藏状态
```z_t```是更新门值
```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态
```h_t'```是候选隐藏状态
**简介**GRU(门控循环单元)是一种循环神经网络(RNN)架构,由 Kyunhyun Cho、Bahdanau、Chorowski 和 Bengio 于 2014 年提出。它是一种门控 RNN,旨在解决传统 RNN 在处理长期依赖关系时的困难。**多级标题****GRU 的结构**GRU 单元由以下组件组成:* **更新门:**确定要更新的信息 * **重置门:**决定丢弃多少先前状态 * **候选隐藏状态:**计算潜在的新隐藏状态 * **隐藏状态:**包含当前网络状态**GRU 的操作**GRU 的操作如下:1. **更新门:**更新门使用当前隐藏状态和输入来决定是否更新信息。 2. **重置门:**重置门使用当前隐藏状态和输入来决定丢弃多少先前状态。 3. **候选隐藏状态:**候选隐藏状态使用当前隐藏状态、输入和更新门来计算潜在的新隐藏状态。 4. **隐藏状态:**隐藏状态更新为当前隐藏状态和候选隐藏状态的加权和。**GRU 的优点**GRU 相对于传统 RNN 具有几个优点,包括:* **更快的训练速度:**GRU 比 LSTM(另一种门控 RNN)训练得更快。 * **减少计算:**GRU 单元的计算量比 LSTM 单元少。 * **处理长期依赖关系:**GRU 能够有效地处理长期依赖关系。**GRU 的应用**GRU 已成功应用于各种自然语言处理(NLP)任务,包括:* 机器翻译 * 文本分类 * 文本生成**内容详细说明****更新门**更新门计算如下:``` z_t = σ(W_z * [h_{t-1}, x_t]) ```其中:* ```z_t```是更新门值 * ```W_z```是更新门权重矩阵 * ```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态 * ```x_t```是当前时间步的输入**重置门**重置门计算如下:``` r_t = σ(W_r * [h_{t-1}, x_t]) ```其中:* ```r_t```是重置门值 * ```W_r```是重置门权重矩阵 * ```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态 * ```x_t```是当前时间步的输入**候选隐藏状态**候选隐藏状态计算如下:``` h_t' = tanh(W * [r_t * h_{t-1}, x_t]) ```其中:* ```h_t'```是候选隐藏状态 * ```W```是候选隐藏状态权重矩阵 * ```r_t```是重置门值 * ```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态 * ```x_t```是当前时间步的输入**隐藏状态**隐藏状态更新如下:``` h_t = (1 - z_t) * h_{t-1} + z_t * h_t' ```其中:* ```h_t```是当前时间步的隐藏状态 * ```z_t```是更新门值 * ```h_{t-1}```是前一时间步的隐藏状态 * ```h_t'```是候选隐藏状态