1. 归一化 (Normalization)

归一化一般指将数据缩放到特定的范围,通常是[0, 1]。这可以通过最小-最大归一化来实现,即:

x′=x−min⁡(x)max⁡(x)−min⁡(x)x' = \frac{x - \min(x)}{\max(x) - \min(x)}x′=max(x)−min(x)x−min(x)​

归一化的目的是让不同特征的数据处于相同的量纲,避免某些特征的数值差异过大影响模型的训练。常用在输入数据的预处理阶段。

2. 标准化 (Standardization)

标准化指的是将数据转换成均值为0、标准差为1的分布。公式是:

x′=x−μσx' = \frac{x - \mu}{\sigma}x′=σx−μ​

其中,μ\muμ是均值,σ\sigmaσ是标准差。标准化通常用于输入数据处理,目的是确保不同特征的分布没有很大的差异,帮助模型训练更稳定。常见于训练数据中,特别是当数据呈现不同尺度时。

3. Softmax

Softmax 是一种常用于多分类问题中的激活函数,属于归一化的一种。它将输入的一组实数值映射为概率分布。其计算方式是:

Softmax(zi)=ezi∑jezj\text{Softmax}(z_i) = \frac{e^{z_i}}{\sum_{j} e^{z_j}}Softmax(zi​)=∑j​ezj​ezi​​

其中 ziz_izi​ 是输入的第i个值。Softmax的输出是一组数,表示每个类别的概率,所有输出的概率和为1。常见于输出层,尤其是在多分类问题中。

4. Sigmoid

Sigmoid 是一个常用的激活函数,尤其在二分类问题中,它的输出值在0和1之间,表示属于某个类别的概率。其公式是:

σ(x)=11+e−x\sigma(x) = \frac{1}{1 + e^{-x}}σ(x)=1+e−x1​

Sigmoid 通常用于二分类的输出层,将输入的实数值压缩到0和1之间,输出为概率值。它也常用于中间层的激活函数。

总结:

  • 归一化:将数据压缩到特定的范围(如[0, 1])。
  • 标准化:将数据转化为均值为0、标准差为1的分布。
  • Softmax:多分类问题中的激活函数,输出概率。
  • Sigmoid:二分类问题中的激活函数,输出概率。
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