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

18849Лучшие небесные объекты для зимних наблюдений в бинокль в сезоне 2025–2026 годов 18848Революция в палеогенетике и чтение днк из древних пещерных отложений 18847Анализ крови вместо скальпеля: потенциал и риски мультираковой ранней диагностики 18846Почему непроходимость уретры придала мочевому пузырю пациента из Нигерии форму... 18845Комиссия по ценным бумагам США пресекла мошенническую схему с криптовалютами и... 18844Италия оштрафовала Apple за злоупотребление доминирующим положением через систему... 18843Как новый беспроводной имплант проецирует «фильмы» прямо в мозг, минуя органы чувств? 18842Стотысячный снимок Марса и новые открытия орбитального разведчика NASA 18841Почему кошки встречают мужчин гораздо громче и активнее, чем женщин? 18840Является ли Passwd ультимативным инструментом безопасности для организаций, работающих... 18839Археологические находки свидетельствуют о мирном сосуществовании зороастризма с... 18838Спецслужбы США и Эстонии нейтрализовали платформу web3adspanels для хищения банковских... 18837Способен ли новый материал M-rGO вытеснить традиционные аккумуляторы благодаря рекордной... 18836Почему более 100 000 серверов n8n оказались под угрозой полного захвата из-за критической... 18835Находка «ребенка из таунга»: открытие, навсегда изменившее представление об эволюции...