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

18953Расследование гибели древнего добытчика бирюзы в пустыне Атакама 18952Противостояние Юпитера 10 января открывает сезон лучших астрономических наблюдений 18951Реформа кибербезопасности США через отмену устаревших директив CISA 18950Почему критическое обновление Trend Micro Apex Central требует немедленной установки? 18949Триумф и унижение первой женщины-лауреата Гран-при парижской академии наук 18948Зачем северокорейские хакеры Kimsuky заставляют жертв сканировать QR-коды и как это... 18947Уникальный космический реликт Cloud-9 подтвердил теории о темной материи и неудавшихся... 18946Китайская группировка UAT-7290 атакует телекоммуникационный сектор с помощью... 18945Почему у человечества осталось менее трех суток на спасение орбиты в случае глобального... 18944Как искусственный интеллект и сломанная экономика уничтожают долгосрочное планирование 18943Каким образом Брэд берд переосмыслил «железного человека» Теда Хьюза и сместил фокус... 18942Аномально быстрое вращение астероида 2025 MN45 меняет научные представления о структуре... 18941Зачем OpenAI запускает защищенный режим ChatGPT Health для работы с медицинскими данными? 18940CISA экстренно обновляет каталог KEV критическими уязвимостями Microsoft и HPE 18939Могла ли найденная в Норфолке 2000-летняя боевая труба звучать в войнах королевы Боудикки?