上一节讲到神经元接受到信号量以后点火的公式:
x1、x2、x3是否有信号输入,w1 、w2、w3 是信号量的权重,θ 是点火的阀值,最后得到的结果y 表示是否点火, 结果 0 表示 不点火, 结果1 表示点火。
激活函数
虽然通过上面的公式我们可以得到y 是否点火,这里有一个假设,也就是y 只有两种结果,也就是点火或者是不点火。
所以,上面的公式是一个阶跃函数,结果是0和1,也就是线性函数。
但是在实际情况中 y 点火这件事情是存在概率的,例如 64% 的机率点火,有36%的机率不点火。为了达到这个效果就需要将 线性函数转化成非线性函数,这里就需要引入激活函数,激活函数可以将点火这件事的概率描述清楚。
如果说我们将这个激活函数称作a 的话,那么就将公式变为如下样子:
具体的激活函数a,可以用Sigmoid 函数来代替。
当引入Sigmoid 函数之后,会把y的结果设定为从0 到1 之间的数字,无论x 的取值是多少,这样就把线性函数变成了非线性函数,描述y发射的概率问题。这里不对Sigmoid函数进行深入的讨论,大家只要知道Sigmoid是一种激活函数,在这里可以描述发射概率问题。(当然在其他场景也有不同的描述)
偏置
根据上面激活函数的折腾,我们得到了如下的公式;
其实这个公式就是把之前的函数u改成了a(激活函数)。
由于公式中的 θ 前面有一个“-”(符号),为了计算方便将其进行替换成b,b 就等于 “-θ”,这样公式就变成如下的样子:
上图中的b 就是偏置,有了这个概念以后神经元图就改成如下的样子:
如上图所示,除了原来的输入,还加入了一个偏置量 b。
那么加权输入z 的表达式就可以看成如下的公式:
将上面的公式进行进一步的转换, 就变成了如下两个向量的内积形式。计算机擅长内积的计算,因此按照这种解释,计算就变容易了。
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