反向传播(BackPropagation)算法的原理主要包括以下几个部分:
一、训练目标
反向传播算法的目标是最小化神经网络的损失函数:
L(θ) = 1/2m * ∑(y^i- a^i)^2
其中y^i是实际输出,a^i是预测输出。
二、损失函数
损失函数表示模型的预测误差。
通过最小化损失函数来训练模型的参数。
三、优化目标
反向传播算法的优化目标是找到可以使损失函数最小的参数值θ:
θ = arg min L(θ)
四、梯度下降
根据损失函数的梯度下降,不断优化参数θ:
θ := θ - learning_rate * ∇θL(θ)
其中 ∇θL(θ)表示损失函数L对参数θ的导数,即梯度。
五、计算梯度
反向传播算法利用链式法则计算神经网络中每个参数的梯度。
六、更新参数
根据计算得到的梯度,按照梯度下降公式更新参数θ。
循环此过程,最终找到最小化损失函数的θ值。
总的来说,反向传播算法的工作原理包括:
- 最小化损失函数
- 损失函数表示预测误差
- 根据梯度下降优化参数
- 利用链式法则计算梯度
- 根据梯度更新参数
- 循环此过程直到损失函数最小化
其核心在于:
- 定义损失函数
- 计算损失函数梯度
- 根据梯度下降公式不断优化参数