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

18513Почему подкаст, отвечающий на самые странные вопросы, возвращается в эфир? 18512Загадка маленького тирана: Nanotyrannus признан отдельным видом 18511Как обычная крыса превратилась в воздушного хищника для летучих мышей? 18510Карликовый тиран: новый скелет бросает вызов T. rex 18509Повреждение дренажной системы мозга: новая причина «химиотумана» 18508Brash: уязвимость, обрушивающая браузеры одной вредоносной ссылкой 18507Может ли цветок имитировать запах раненых муравьёв для своего выживания? 18506От уязвимостей к доказанному удару: новая эра кибербезопасности 18505Ловушки искусственного интеллекта: как избежать профессиональной катастрофы 18504Почему в ноябре 2025 года Сатурн временно лишится своих колец? 18503Сможет ли союз музыкального гиганта и ИИ-стартапа изменить будущее музыки? 18502Что делает атаку PhantomRaven на npm практически невидимой для сканеров? 18501Двойной рывок Китая: штурм луны и освоение орбиты 18500Искусственный интеллект принес Samsung рекордную выручку и миллиарды прибыли 18499Искусственный шторм: как нейросети создают фейковую реальность стихийных бедствий