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

19082Стратегия выбора идеального осушителя воздуха для любых домашних условий 19081Геологические свидетельства подтвердили существование обширного древнего океана в... 19080Масштабная фишинговая кампания против энергетического сектора и эволюция техник... 19079Экспериментальная терапия «губкой боли» восстанавливает хрящи и блокирует сигналы... 19078Сможет ли новая таблетка Wegovy заменить инъекции для лечения ожирения? 19077Каким образом критическая уязвимость CVE-2026-24061 позволяла получать права root на... 19076Роботизированная рука-паук с функцией автономного перемещения и захвата предметов 19075Являлось ли обливание смолой и обваливание в перьях исконно американским изобретением? 19074Критическая уязвимость в Fortinet позволяет хакерам автоматизированно захватывать... 19073Обнаружение древнего святилища геркулеса и элитного погребального комплекса в пригороде... 19072Уникальный случай появления койота на острове алькатрас после изнурительного заплыва... 19071Уникальное искусственное затмение миссии Proba-3 раскрыло редкие солнечные феномены 19070Колоссальный запас древней пресной воды найден под дном атлантического океана 19069Обнаружение челюсти в Эфиопии доказывает сосуществование трех родов гоминидов и расширяет... 19068Память как инструмент правосудия и примирения в постдиктаторском Чили