Ssylka

Автоматическое дифференцирование: ключ к обучению нейросетей

Автоматическое дифференцирование (autodiff) — фундаментальный алгоритм, позволяющий нейросетям учиться. Он вычисляет частные производные переменных, участвующих в преобразованиях, используя цепное правило и аналитические формулы производных. Это позволяет эффективно оптимизировать параметры модели.
Автоматическое дифференцирование: ключ к обучению нейросетей
Изображение носит иллюстративный характер

В основе лежит идея графа вычислений, где узлы представляют собой операнды (значения), а ребра — операции. Прямой проход вычисляет значения функций, передавая результаты по графу. Обратный проход использует цепное правило для определения градиентов ошибки по всем параметрам, начиная с конца графа.

Для каждой операции, такой как сложение, умножение, транспонирование, и сигмоида, существуют аналитические формулы для вычисления производных. Эти производные распространяются обратно по графу, позволяя корректировать веса модели. Реализация строится на классе Tensor, который хранит данные, связи между узлами (родительские узлы) и информацию о проделанной операции.

Упрощенная реализация на Python демонстрирует, как создать класс Tensor и методы для основных операций. Метод backward реализует обратное распространение ошибки. Он вычисляет производные и обновляет их значения, передавая градиент узлам, участвовавшим в создании. Данный метод использует правило суммы для суммирования градиентов, полученных по разным ветвям графа.


Новое на сайте

18785Древние пчелы использовали кости мертвых грызунов для создания многоуровневых гнезд 18784Как устроен обнаруженный учеными навигационный «тумблер» в мозгу и поможет ли он в... 18783Что скрывали под водой руины солнечного храма фараона ниусера и обнаруженный там... 18782Что рассказала астрономам самая далекая сверхновая GRB 250314A? 18781Как злоумышленники захватывают облака AWS для майнинга всего за 10 минут? 18780Космическая бабочка региона Idaeus Fossae как доказательство водного прошлого Марса 18779Феноменальный взлет стартапа Mercor до оценки в 10 миллиардов долларов за счет... 18778Внедрение защиты данных и конфиденциальности непосредственно в процесс написания... 18777Критический обход аутентификации SAML SSO в устройствах Fortinet FortiGate под активной... 18776Критическая уязвимость React2Shell открывает глобальный доступ к Linux-серверам 18775Анализ старейшей лодки Скандинавии выявил отпечаток пальца и происхождение захватчиков 18774Наследие Атакамского космологического телескопа и подтверждение главного кризиса... 18773Популярное расширение Urban VPN тайно похищает переписки миллионов пользователей с ИИ 18772Зачем древние жители Швеции утопили собаку с костяным кинжалом в ходе загадочного ритуала... 18771Почему концепция «троянского коня» является ключом к успешному захвату внимания в...