深度置信网络BDN
半监督学习中的深度置信网络的使用技巧(七)
深度置信网络（Deep Belief Networks, DBN）是一种用于半监督学习的重要技术。
它结合了深度学习和概率图模型的优势，能够有效利用未标记数据进行模型训练，提高了模型的泛化能力。
本文将介绍在半监督学习中使用深度置信网络的一些技巧和注意事项。
首先，深度置信网络是一种多层神经网络，由多个受限玻尔兹曼机组成。
在训练过程中，首先使用无监督学习的方法对网络的参数进行初始化，然后再使用有监督学习的方法对网络进行微调。
这种训练方式能够更好地利用未标记数据，提高了模型的性能。
其次，对于半监督学习任务，如何有效地利用未标记数据是一个关键问题。
深度置信网络可以通过在训练过程中结合有标记数据和未标记数据来提高模型性能。
一种常用的方法是利用贪婪逐层训练的方法，先使用无监督学习的方法对网络的每一层进行训练，然后再使用有监督学习的方法对整个网络进行微调。
这种方法能够更好地利用未标记数据，提高了模型的泛化能力。
另外，选择合适的损失函数也是半监督学习中的关键问题。
对于深度置信网络，一种常用的损失函数是对数似然损失函数。
这种损失函数能够更好地利用未标记数据，提高了模型的性能。
此外，还可以结合正则化方法，如L1正则化和L2正则化，来进一步提高模型的泛化能力。
在使用深度置信网络进行半监督学习时，还需要注意一些技巧。
首先，要合理设置网络的超参数，如学习率、迭代次数和批量大小等。
这些超参数的选择会直接影响模型的性能，需要通过交叉验证等方法进行调优。
其次，要对数据进行合理的预处理，如归一化、去噪等。
这些预处理方法能够提高模型的训练速度和性能。
最后，要对模型进行合理的评估和选择。
在模型训练完成后，需要通过交叉验证等方法对模型进行评估，选择最优的模型。
总之，深度置信网络是一种在半监督学习中非常有效的模型。
通过合理设置网络的结构和超参数，选择合适的损失函数，以及合理的数据预处理和模型评估方法，能够更好地利用未标记数据，提高模型的泛化能力。
深度置信网络半监督学习理论研究方法对比分析
深度置信网络半监督学习理论研究方法对比分析深度置信网络（Deep Belief Network, DBN）是一种基于概率模型的无监督学习算法，近年来在机器学习领域取得了显著的研究进展和应用成果。
半监督学习是指在训练数据中，只有一小部分样本带有标签信息，而大部分样本没有标签信息。
本文将比较和分析深度置信网络半监督学习理论研究方法，探讨其优缺点以及应用前景。
深度置信网络通过堆叠多层单元构建网络结构，每一层单元通过学习隐含特征表示数据，将高阶特征逐层抽象。
其中，深度置信网络的核心思想是通过无监督预训练和有监督微调两步优化过程，提取输入数据的高层次特征表示。
无监督预训练利用受限玻尔兹曼机（Restricted Boltzmann Machines，RBM）模型对网络进行初始化，从而获得数据的分布特征。
在有监督微调阶段，通过反向传播算法对网络进行调整，使得网络的输出与标签数据尽可能地匹配。
半监督学习是解决大规模数据集中少量标记样本的问题，并通过利用未标记数据的分布信息来提高学习性能。
与纯监督学习相比，半监督学习利用了更多的数据，因此有更好的泛化能力。
而深度置信网络是一种强大的无监督学习方法，可以通过无监督预训练从未标记数据中学习到更多的分布信息，进一步提高半监督学习的性能。
在深度置信网络半监督学习研究方法中，有几种常见的应用模型：Ladder Network、Virtual Adversarial Training（VAT）和MixMatch。
Ladder Network是一种利用无监督信息传递的深度网络模型，通过将无监督预训练和有监督微调结合起来，显著提高了学习性能。
VAT是一种利用对抗学习思想建立的半监督学习模型，通过增加输入的扰动并最小化扰动引起的输出变化，使得模型对未标记数据更具鲁棒性。
MixMatch是一种基于数据增强和自学习思想的半监督学习模型，通过将标记样本和未标记样本进行混合并产生假标签，使得模型可以从未标记数据中不断学习。
深度置信网络BDN
深度学习训练过程
AutoEncoder:
Class label
Decode r
Encode r
Features
e.g.
Decode r
Encoder
Features
Decode r
Encoder
Input Image
深度学习训练过程
• 第二步：自顶向下的监督学习 这一步是在第一步学习获得各层参数进的基础
深度神经网络的演化
神经网络
多层感知器
深度神经网络
在有了多层感知器之后为什么还 需要提出深度学习？
深度神经网络
1）强调了模型结构的深度，通常有5-10多层 的隐层节点；
2）明确突出了特征学习的重要性，通过逐层 特征变换，将样本在原空间的特征表示变 换到一个新特征空间，从而使分类或预测 更加容易。与人工规则构造特征的方法相 比，利用大数据来学习特征，更能够刻画 数据的丰富内在信息。
的数据上进行训练将会导致过拟合 • （2）局部极值问题 • 与梯和海量训练数据（可为无标签数据 ），来学习更有用的特征，从而最终提升分类或预测的准确性。 “深度模型”是手段，“特征学习”是目的。
• 与浅层学习区别： 1）强调了模型结构的深度，通常有5-10多层的隐层节点； 2）明确突出了特征学习的重要性，通过逐层特征变换，将样本在原
• 降噪自动编码器(Denoising AutoEncoders)；深度玻尔兹曼机（ Deep Boltzmann Machine）；卷积波尔兹曼机；
RBM （受限玻尔兹曼机）
基本概念
受限玻尔兹曼机
受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,简称RBM)是由Hinton和 Sejnowski于1986年提出的一种生成式 随机神经网络(generative stochastic neural network)，该网络由一些可见 单元(visible unit，对应可见变量， 亦即数据样本)和一些隐藏单元(hidden unit，对应隐藏变量)构成，可见变量 和隐藏变量都是二元变量，亦即其状态 取{0,1}。整个网络是一个二部图，只 有可见单元和隐藏单元之间才会存在边 ，可见单元之间以及隐藏单元之间都不
反向传播算法中的深度置信网络网络设计(十)
反向传播算法中的深度置信网络网络设计深度学习作为一种机器学习技术，在近年来得到了广泛的关注和应用。
其中，深度置信网络（DBN）作为深度学习的一种重要模型，其网络设计和优化对于深度学习的发展具有重要的意义。
本文将围绕着反向传播算法中的深度置信网络网络设计展开讨论。
1. 深度置信网络简介深度置信网络是由多层受限玻尔兹曼机（RBM）组成的一种深度学习模型。
它的特点是通过逐层训练，每一层都可以学习到数据的抽象特征。
在深度置信网络中，每一层的输出都作为下一层的输入，通过这种方式层层叠加，可以构建出一个具有很强表达能力的模型。
2. 反向传播算法反向传播算法是深度学习中常用的一种训练方法，它通过不断地调整网络中的权重和偏置，使得网络的输出更加接近于真实值。
在深度置信网络的训练过程中，反向传播算法扮演着重要的角色。
通过反向传播算法，每一层的参数都可以得到有效的更新，从而使得整个网络的性能得到提升。
3. 深度置信网络的网络设计在设计深度置信网络时，需要考虑多个方面的因素。
首先是网络的层数和每一层的节点数。
通常情况下，深度置信网络的层数越多，网络的表达能力就会越强。
但是层数增加也会带来训练的复杂度和计算量的增加。
因此在实际设计中需要权衡这些因素。
此外，每一层的节点数也需要根据具体的问题来进行调整，一般来说，节点数越多，网络的表达能力就会越强。
其次是网络的初始化。
深度置信网络的初始化对于整个网络的训练和性能具有重要的影响。
通常情况下，可以使用一些常用的初始化方法，如Xavier初始化或者He初始化，来保证网络的稳定训练和收敛。
另外，网络的激活函数的选择也是非常重要的。
在深度置信网络中，常用的激活函数包括Sigmoid函数、ReLU函数和Tanh函数等。
不同的激活函数对于网络的训练和性能都会产生不同的影响，因此需要根据具体的问题来选择合适的激活函数。
此外，网络的正则化和优化算法也是网络设计中需要考虑的因素。
通过合适的正则化方法和优化算法，可以使得网络的泛化能力更强，从而提高网络的性能。
反向传播算法中的深度置信网络网络设计
深度置信网络（Deep Belief Network, DBN）是一种用于无监督学习的深度神经网络模型，由Geoffrey Hinton等人提出。
它由多层受限玻尔兹曼机（Restricted Boltzmann Machine, RBM）组成，可以用于特征提取、降维和分类等任务。
在深度学习领域，DBN是一种重要的模型，其设计和训练过程中的反向传播算法是至关重要的一环。
一、DBN的结构深度置信网络由多层RBM组成，通常包括输入层、隐藏层和输出层。
在DBN 中，每两层之间都是全连接的，即每个节点都与上一层的所有节点和下一层的所有节点相连。
这种结构使得DBN能够学习到更加复杂的特征表示，从而提高了其在图像识别、语音识别和自然语言处理等领域的性能。
与传统的神经网络不同，DBN采用了无监督学习的方式进行训练，即在没有标签信息的情况下，通过最大化训练数据的对数似然来学习特征表示。
这种方式使得DBN能够从大量的无标签数据中学习到有效的特征表示，为后续的监督学习任务奠定了良好的基础。
二、DBN的反向传播算法在设计和训练DBN时，反向传播算法起着至关重要的作用。
反向传播算法是一种用于训练神经网络的优化算法，它通过不断调整网络参数来最小化训练数据的损失函数，从而实现网络的优化和学习。
在DBN中，反向传播算法通常用于微调网络参数，使得网络能够更好地适应监督学习任务。
在DBN中，反向传播算法的训练过程通常分为两个阶段。
首先，在无监督学习阶段，通过对无标签数据的训练，逐层地训练RBM，得到每一层的特征表示。
在这个阶段，反向传播算法主要用于计算网络参数的梯度，并通过梯度下降算法来更新参数。
其次，在监督学习阶段，通过有标签数据的训练，微调整个网络的参数，使得网络能够更好地适应监督学习任务。
三、DBN的网络设计在设计DBN时，网络结构的选择和参数的初始化是非常重要的。
首先，对于网络结构的选择，需要根据具体的任务来确定输入层的大小、隐藏层的个数和每个隐藏层的节点数等。
半监督学习中的深度置信网络的使用技巧(六)
深度置信网络（Deep Belief Network，DBN）是一种半监督学习中常用的神经网络模型，它具有非常好的特征学习和分类能力。
在实际的应用中，如何正确的使用深度置信网络以及如何处理一些常见的问题，是非常重要的。
本文将讨论在半监督学习中使用深度置信网络的一些技巧和注意事项。
首先，让我们来了解一下深度置信网络的基本原理。
深度置信网络是由若干个受限玻尔兹曼机（Restricted Boltzmann Machine，RBM）堆叠而成的深层神经网络。
RBM是一种无向图模型，它能够通过学习数据的概率分布来提取特征。
深度置信网络通过逐层训练，不断调整参数，从而学习到数据的高阶特征表示。
在半监督学习中，我们往往只能获取到一部分有标签的数据，而深度置信网络可以通过未标注数据进行特征学习，从而提高分类的准确性。
在使用深度置信网络进行半监督学习时，我们需要注意一些技巧和注意事项。
首先，要合理划分训练集、验证集和测试集。
在半监督学习中，由于标签数据较少，我们需要充分利用数据。
因此，合理划分数据集是非常重要的，可以通过交叉验证的方法来选择合适的超参数，避免过拟合。
其次，要注意数据预处理的问题。
在使用深度置信网络进行训练之前，我们需要对数据进行预处理，包括数据的标准化、降维、去噪等操作。
这些预处理操作可以提高深度置信网络的训练速度和分类准确率。
另外，要注意选择合适的损失函数和优化算法。
在深度学习中，选择合适的损失函数和优化算法对训练效果有很大的影响。
对于半监督学习任务，我们需要选择适合的损失函数，如半监督学习中常用的似然函数和正则化损失函数。
同时，选择合适的优化算法也是非常重要的，如随机梯度下降（SGD）算法、Adam算法等。
此外，要注意深度置信网络的训练过程。
深度置信网络的训练通常是一个逐层贪婪训练的过程，即先训练第一层网络，然后固定第一层网络的参数，再训练第二层网络，依次类推。
在训练过程中，需要注意学习率的选择、训练轮数的控制等问题，避免训练过程中出现梯度爆炸或梯度消失的情况。
半监督学习中的深度置信网络的使用技巧
半监督学习中的深度置信网络的使用技巧深度置信网络（Deep Belief Network, DBN）是一种用于特征学习的神经网络模型，常被应用在半监督学习任务中。
它由多个受限玻尔兹曼机（Restricted Boltzmann Machine, RBM）组成，通过逐层训练来学习数据的高阶特征表示。
在实际应用中，使用深度置信网络进行半监督学习需要遵循一些技巧和注意事项。
一、数据预处理在使用深度置信网络进行半监督学习之前，首先需要对数据进行预处理。
这包括数据清洗、去噪、归一化等操作。
对于半监督学习而言，数据的质量对于模型的性能至关重要。
因此，确保数据的准确性和完整性是至关重要的。
二、逐层训练深度置信网络的训练通常是逐层进行的。
这意味着每个受限玻尔兹曼机都会独立地进行训练，然后逐层堆叠形成深度置信网络。
这种逐层训练的方式有助于避免梯度消失和梯度爆炸等问题，同时也有利于提高模型的泛化能力。
三、无监督预训练在进行半监督学习时，深度置信网络通常会先进行无监督预训练。
这意味着模型会在未标记的数据上进行训练，以学习数据的特征表示。
这种预训练可以帮助模型更好地捕捉数据的结构信息，提高模型的鲁棒性和泛化能力。
四、有监督微调在无监督预训练之后，深度置信网络通常会进行有监督微调。
这意味着模型会在带标签的数据上进行训练，以调整模型参数，使其更好地适应具体的任务。
有监督微调可以帮助模型更好地理解数据的标签信息，提高模型在半监督学习任务上的性能。
五、超参数调优在使用深度置信网络进行半监督学习时，合理设置超参数也是至关重要的。
这包括学习率、迭代次数、隐藏单元个数等参数。
通过合理的超参数设置，可以提高模型的训练效率和模型性能。
六、模型评估在使用深度置信网络进行半监督学习后，需要对模型进行评估。
通常可以使用准确率、召回率、F1值等指标来评估模型的性能。
同时，还可以使用交叉验证等方法来评估模型的泛化能力。
总结：在半监督学习中，深度置信网络是一种非常有效的模型。
支持向量机与深度置信网络的比较与优劣分析
支持向量机与深度置信网络的比较与优劣分析机器学习领域涌现了许多强大的算法，其中支持向量机（Support Vector Machine，SVM）和深度置信网络（Deep Belief Network，DBN）是两个备受关注的模型。
本文将对这两种算法进行比较与优劣分析。
SVM是一种监督学习算法，主要用于二分类问题。
它的核心思想是通过寻找一个超平面来最大化不同类别之间的间隔，从而实现分类。
SVM在处理线性可分问题时表现出色，但对于非线性问题需要引入核函数来进行转换。
这样的转换可能导致维度灾难，导致计算复杂度增加。
DBN是一种深度学习算法，由多个堆叠的受限玻尔兹曼机（Restricted Boltzmann Machine，RBM）组成。
它通过逐层训练，从而学习到更高层次的特征表示。
DBN在处理复杂的非线性问题上具有较强的能力，可以自动提取数据中的特征，并且对于大规模数据集的处理也较为高效。
在性能方面，SVM在小规模数据集上表现出色，但在大规模数据集上的计算复杂度较高。
而DBN在大规模数据集上的处理速度较快，但在小规模数据集上可能存在过拟合的问题。
因此，在选择算法时需要根据具体的应用场景来进行权衡。
在可解释性方面，SVM的决策边界是由支持向量决定的，因此可以直观地理解分类结果。
而DBN的学习过程是黑盒子，很难解释其内部的特征表示。
如果对于模型的可解释性有较高的要求，SVM可能更适合。
在鲁棒性方面，SVM对于噪声和异常值具有较好的鲁棒性。
而DBN在训练过程中对于噪声和异常值较为敏感，可能导致模型性能下降。
因此，在处理噪声和异常值较多的数据时，SVM可能更具优势。
另外，SVM的参数调节较为简单，只需要调整核函数和正则化参数等几个关键参数。
而DBN的参数较多，需要进行深层次的调优。
因此，SVM在实际应用中更容易调节和使用。
综上所述，SVM和DBN都是强大的机器学习算法，各自具有一定的优势。
在选择算法时需要根据具体的应用场景和需求来进行权衡。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上海海洋大学信息学院
深度学习
• 好处：可通过学习一种深层非线性网络结 构，实现复杂函数逼近，表征输入数据分 布式表示。
上海海洋大学信息学院
深度学习 vs. 神经网络
深度置信网络BDN
PPT模板下载：/moban/
目录
深度学习概述 RBM（受限玻尔兹曼机） DBN（深度信念网） 总结与展望 上海海洋大学信息学院
深度学习概述
上海海洋大学信息学院
基本概念
浅层学习与深度学习
浅层学习是机器学Βιβλιοθήκη 的第一次浪潮✓ 人工神经网络（BP算法）
—虽被称作多层感知机，但实际是种只含有一层隐 层节点的浅层模型
Z为归一化系数，其定义为：
Z eE(v,h) v,h
输入层的边缘概率为：
p(v) 1 eE(v,h)
Zh
上海海洋大学信息学院
可以通过随机梯度下降(stochastic gradient descent)来最大化L(θ)，首先 需要求得L(θ)对W的导数
✓ SVM、Boosting、最大熵方法（如LR，Logistic Regression）
—带有一层隐层节点（如SVM、Boosting），或没 有隐层节点（如LR）的浅层模型
局限性：有限样本和计算单元情况下对复杂函数的 表示能力有限，针对复杂分类问题其泛化能力受 限。
上海海洋大学信息学院
基本概念
上海海洋大学信息学院
深度学习训练过程
• wake-sleep算法:
1）wake阶段： 认知过程，通过下层的输入特征（Input）和向上的认知（Encoder）权重 产生每一层的抽象表示（Code），再通过当前的生成（Decoder）权重产 生一个重建信息（Reconstruction），计算输入特征和重建信息残差， 使用梯度下降修改层间的下行生成（Decoder）权重。也就是“如果现实 跟我想象的不一样，改变我的生成权重使得我想象的东西变得与现实一 样”。
3）可通过学习一种深层非线性网络结构，实 现复杂函数逼近，表征输入数据分布式表 示。
上海海洋大学信息学院
深度神经网络
神经网络 ：
深度学习：
上海海洋大学信息学院
深度学习的具体模型与方法
• 1）自动编码器（ AutoEncoder ） • 2）稀疏自编码(Sparse AutoEncoder) • 3）卷积神经网络 • 4）限制玻尔兹曼机
上海海洋大学信息学院
基本概念
受限玻尔兹曼机
• 正如名字所提示的那样，受限玻尔兹曼机是一种 玻尔兹曼机的变体，但限定模型必须为二分图。
• 模型中包含对应输入参数的输入（可见）单元和 对应训练结果的隐单元，图中的每条边必须连接 一个可见单元和一个隐单元。
（与此相对，“无限制”玻尔兹曼机包含隐单元间 的边，使之成为递归神经网络。）
克服，逐层初始化可通过无监督学习实现的。
上海海洋大学信息学院
基本概念
• 深度学习：深度学习通过组合低层 特征形成更加抽象的高层表示属性 类别或特征，以发现数据的分布式 特征表示
• 深度神经网络：含有多个隐层的神 经网络
上海海洋大学信息学院
基本概念
• 深度学习：一种基于无监督特征 学习和特征层次结构的学习方法
• BM是一种对称耦合的随机反馈型二值单元神经网络，由可见层和多个隐层组成 ，网络节点分为可见单元(visible unit)和隐单元(hidden unit)，用可见单元和隐单 元来表达随机网络与随机环境的学习模型，通过权值表达单元之间的相关性。
• BM是由Hinton和Sejnowski提出的一种随机递归神经网络，可以看做是一种随机 生成的Hopfield网络，是能够通过学习数据的固有内在表示解决困难学习问题的 最早的人工神经网络之一，因样本分布遵循玻尔兹曼分布而命名为BM。BM由二 值神经元构成，每个神经元只取1或0这两种状态，状态1代表该神经元处于接通 状态，状态0代表该神经元处于断开状态。
上，在最顶的编码层添加一个分类器（例如罗杰 斯特回归、SVM等），而后通过带标签数据的监 督学习，利用梯度下降法去微调整个网络参数。
深度学习的第一步实质上是一个网络参数初始 化过程。区别于传统神经网络初值随机初始化， 深度学习模型是通过无监督学习输入数据的结构 得到的，因而这个初值更接近全局最优，从而能 够取得更好的效果。
上图所示的RBM含有9个可见单元(构 成一个向量v)和3个隐藏单元(构成一个 向量h)，W是一个9*3的矩阵，表示可 见单元和隐藏单元之间的边的权重。
上海海洋大学信息学院
基本概念
• RBM是玻尔兹曼机(Boltzmann machine，BM)的一种特殊拓扑结构。BM的原理 起源于统计物理学，是一种基于能量函数的建模方法，能够描述变量之间的高阶 相互作用，BM的学习算法较复杂，但所建模型和学习算法有比较完备的物理解 释和严格的数理统计理论作基础。
（2） 其中Z(θ)是归一化因子，也称为配分函数(partition function)。
上海海洋大学信息学院
根据式子(1)，可以将(2)式写为：
1
P (V,H) Z ( ) exp
V T WH+a T H+bT V
（3）
我们希望最大化观测数据的似然函数P(v)，P(v)可由式(3)求P(v,h)对h
• 降噪自动编码器(Denoising AutoEncoders)；深度玻尔兹曼机（ Deep Boltzmann Machine）；卷积波尔兹曼机；
上海海洋大学信息学院
RBM （受限玻尔兹曼机）
上海海洋大学信息学院
基本概念
受限玻尔兹曼机
受限玻尔兹曼机(Restricted Boltzmann Machine,简称RBM)是由Hinton和Sejnowski 于1986年提出的一种生成式随机神经网络 (generative stochastic neural network)，该网络由一些可见单元 (visible unit，对应可见变量，亦即数据 样本)和一些隐藏单元(hidden unit，对应 隐藏变量)构成，可见变量和隐藏变量都是 二元变量，亦即其状态取{0,1}。整个网络 是一个二部图，只有可见单元和隐藏单元 之间才会存在边，可见单元之间以及隐藏 单元之间都不会有边连接
2）sleep阶段： 生成过程，通过上层概念（Code）和向下的生成（Decoder）权重，生成 下层的状态，再利用认知（Encoder）权重产生一个抽象景象。利用初始 上层概念和新建抽象景象的残差，利用梯度下降修改层间向上的认知（ Encoder）权重。也就是“如果梦中的景象不是我脑中的相应概念，改变 我的认知权重使得这种景象在我看来就是这个概念”。 上海海洋大学信息学院
上海海洋大学信息学院
深度学习
• 本质：通过构建多隐层的模型和海量训练数据（可为无标签数据 ），来学习更有用的特征，从而最终提升分类或预测的准确性。 “深度模型”是手段，“特征学习”是目的。
• 与浅层学习区别： 1）强调了模型结构的深度，通常有5-10多层的隐层节点； 2）明确突出了特征学习的重要性，通过逐层特征变换，将样本在原
• 这一限定使得相比一般玻尔兹曼机更高效的训练 算法成为可能，特别是基于梯度的对比分歧（ contrastivedivergence）算法。
上海海洋大学信息学院
“预训练”方法——限制玻尔兹曼机（RBM）
隐含层
可视层
RBM网络共有2层，其中第一层称为可视层，一般来说是输入层，另一层 是隐含层，也就是我们一般指的特征提取层。 Wnm 是可视层与隐藏层之间
的边缘分布得到:
（4）
通过最大化P(v)来得到RBM的参数，最大化P(v)等同于最大化 log(P(v))=L(θ)： （5）
上海海洋大学信息学院
限制玻尔兹曼机（RBM）
定义能量函数： 联合概率分布：
E(v, h) vibi hjcj vihjwij
i
j
i, j
p(v, h) 1 eE(v,h) Z
深度学习训练过程
AutoEncoder:
Class label
Decoder Encoder
Features
e.g.
Decoder Encoder
Features
Decoder Encoder
Input Image
上海海洋大学信息学院
深度学习训练过程
• 第二步：自顶向下的监督学习 这一步是在第一步学习获得各层参数进的基础
化，当初值是远离最优区域时易导致这一情况； （3）BP算法需要有标签数据来训练，但大部分数
据是无标签的；
上海海洋大学信息学院
深度学习训练过程
• 第一步：采用自下而上的无监督学习 1）逐层构建单层神经元。 2）每层采用wake-sleep算法进行调优。每次
仅调整一层，逐层调整。 这个过程可以看作是一个feature learning 的过程，是和传统神经网络区别最大的部 分。
• 2006年，加拿大多伦多大学教授、机器学习领 域的泰斗Geoffrey Hinton在《科学》上发表论文 提出深度学习主要观点：
• 1）多隐层的人工神经网络具有优异的特征学习 能力，学习得到的特征对数据有更本质的刻画， 从而有利于可视化或分类；
• 2）深度神经网络在训练上的难度，可以通过“ 逐层初始化”（layer-wise pre-training）来有效
RBM的学习目标-最大化似然(Maximizing likelihood)
RBM是一种基于能量(Energy-based)的模型，其可见变量v和隐藏变量 h的联合配置(joint configuration)的能量为：
（1）