职场小聪明第561章 用故事解释误差反向传播法
故事:国王的信使与误差反向传播 在古老的王国里国王希望自己的弓箭手训练营能够培养出最强的射手。
他设立了一场射箭比赛要求所有弓箭手向目标射箭并根据他们的成绩给予奖励或惩罚。
然而比赛结果并不理想——大部分弓箭手射偏了。
国王想知道:箭射歪了到底是哪个环节出了问题? 于是他召集了首席教官、弓匠和箭匠希望找到问题的根源并逐步改进训练方法。
第一步:发现误差(计算损失) 比赛结束后国王检查靶子发现箭矢偏离目标的情况十分严重。
有的射到了外环有的甚至没射中靶。
国王皱着眉头说:“我们需要一个标准来衡量弓箭手的表现。
” 于是他决定: ? 目标中心是 完美的射击点(理想输出) ? 每支箭的落点表示 实际输出 ? 偏差越大意味着误差越大(损失函数 ) 国王命令数学师计算每个射手的误差误差越大说明问题越严重。
第二步:误差如何产生?(误差的传播) 国王想知道是谁的责任导致了偏差? 他把弓箭训练分解成多个环节: 1. 弓箭手的瞄准(神经网络的最后一层) 2. 弓的质量(隐藏层) 3. 箭的质量(隐藏层) 4. 训练方法(输入层) 如果箭偏离目标可能是: ? 弓箭手没瞄准好(类似于神经网络的输出层计算错误) ? 弓有缺陷(类似于隐藏层的权重设置不当) ? 箭头不够稳定(类似于特征提取不准确) ? 训练方法不对(类似于输入数据有误) 误差反向传播的核心问题就是要找出这些因素对最终误差的贡献并逐步调整它们。
第三步:误差如何回溯?(反向传播计算梯度) 国王决定不能只惩罚弓箭手因为问题可能出现在更深层次的环节。
他让信使从终点(箭靶)向前传递信息逐步追查问题的来源。
信使的任务是: 1. 先从箭靶出发检查弓箭手的瞄准情况。
? 如果射手的手抖了误差可能主要来自瞄准(类似于反向传播计算损失对输出层的影响)。
2. 再检查弓是否有问题。
? 如果弓的张力不够导致射偏那就要调整弓的设计(类似于计算误差对隐藏层的影响)。
3. 最后检查箭的质量。
? 如果箭本身重量不均匀可能是箭匠制作的问题(类似于输入权重需要调整)。
这个过程就是误差从输出层向输入层反向传播每一层都接收来自下一层的反馈计算自己对误差的贡献并调整自身。
第四步:调整各层参数(梯度下降) 找到了问题后国王开始命令大家调整: ? 让弓箭手加强瞄准训练(调整最后一层的参数)。
? 让弓匠改进弓的材料使其更稳定(调整隐藏层权重)。
? 让箭匠改进箭的工艺使其更平衡(调整输入层的参数)。
他们采用的原则是逐步调整而不是一次性大改: 这类似于梯度下降算法(Gradient Descent)每次调整一点点慢慢减少误差让射箭成绩越来越好。
最终结果:误差越来越小 随着训练的不断优化射箭误差越来越小弓箭手的命中率也越来越高。
国王满意地说:“我们终于找到了让射手变强的方法!从结果出发逐步找到问题并调整就是让军队变得更强的秘诀。
” 数学师笑着说:“陛下这正是**误差反向传播法(Backpropagation)**的精髓——从最终误差出发逐步回溯并优化各个环节最终让整个系统越来越精准。
” 故事寓意 1. 误差反向传播法(Backpropagation) 通过逐层回溯计算每一层对误差的贡献并调整参数使得神经网络的输出越来越准确。
2. 损失函数衡量误差就像国王测量射箭的准确度。
3. 梯度计算决定调整方向就像信使从终点向前追查问题来源。
4. 梯度下降法(Gradient Descent) 通过小幅调整优化神经网络就像逐步改进弓、箭和射手的训练。
最终神经网络就像弓箭训练营一样经过不断优化变得越来越精准! 喜欢职场小聪明请大家收藏:()职场小聪明20小说网更新速度全网最快。
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