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首发:~第558章 用比喻解释计算图的正向传播和反向传播,在AI中的应用
用比喻解释计算图的正向传播和反向传播
想象你在经营一家咖啡店,你的目标是制作一杯完美的咖啡,让顾客满意(相当于机器学习中的损失函数最小化)。整个咖啡制作过程可以类比为计算图的正向传播和反向传播。
正向传播:制作咖啡的过程
正向传播就像咖啡的制作过程,你按照一定的步骤(计算图)从原材料(输入)制作出一杯咖啡(输出)。假设咖啡的味道由咖啡豆的质量、冲泡时间、牛奶量、糖的多少等因素决定(相当于神经网络的参数)。
1 选取咖啡豆(输入数据)
你挑选一批咖啡豆(就像神经网络接受数据输入)。
2 研磨咖啡豆,注入热水(神经网络的计算)
你决定研磨的粗细(类似于模型的权重参数)。
倒入热水冲泡(相当于数据在神经网络中的传播过程)。
3 加入牛奶和糖(参数调整)
你决定添加多少牛奶、多少糖(这些就像神经网络的可训练参数)。
4 顾客品尝咖啡,给出评分(计算损失)
顾客喝了一口咖啡,给出评分(类似于计算误差 \/ 损失函数)。
如果顾客觉得味道刚刚好,那么你的咖啡配方是完美的;如果味道不对,你需要调整配方。
反向传播:调整咖啡配方的过程
反向传播就像顾客给出反馈后,你根据反馈调整咖啡配方,让咖啡味道更接近完美(损失函数最小化)。
1 顾客觉得咖啡太苦(损失计算)
评分较低,说明咖啡太苦,损失较大(误差大)。
2 分析问题(计算梯度)
你分析导致苦味的原因:
研磨得太细了?(相当于权重太大)
冲泡时间太长?(相当于学习率过高)
没加够牛奶和糖?(参数不合适)
3 调整咖啡制作方法(梯度下降)
你减少冲泡时间,或者增加一点牛奶和糖,让味道更均衡(相当于沿着梯度方向更新参数)。
4 重新制作咖啡,再次测试(优化迭代)
你按照新的调整重新制作一杯咖啡,让顾客再次品尝并评分。
这个过程不断重复,直到顾客满意(损失降低到最优值)。
总结
正向传播:按照固定步骤制作咖啡,计算最终味道(输出)。
反向传播:如果味道不对,顾客给出反馈(计算损失),你分析问题并调整配方(计算梯度,优化参数)。
目标:通过不断调整配方,让咖啡达到最佳味道(最小化损失函数)。
这就像神经网络训练的过程:
1 正向传播计算输出(制作咖啡)。
2 计算误差(顾客反馈)。
3 反向传播计算梯度,调整参数(调整咖啡配方)。
4 重复训练,直到模型收敛(制作出完美的咖啡)。
希望这个比喻能帮你理解计算图的正向传播和反向传播!
计算图是我接触的第一个ai概念,哈哈,分享一下学习笔记,我的生活就是这样,不断学习,不断写作
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