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LSTM模型详解_LSTM模型建立

(一)LSTM模型理解 1.长短期记忆模型(long-short term memory)是一种特殊的RNN模型,是为了解决RNN模型梯度弥散的问题而提出的;在传统的RNN中,训练算法使用的是BPTT,...当时间比较长时,需要回传的残差会指数下降,导致网络权重更新缓慢,无法体现出RNN的长期记忆的效果,因此需要一个存储单元来存储记忆,因此LSTM模型被提出; 2.下面两个图可以看出RNN与LSTM的区别:...3.LSTM的核心思想: (1)理解LSTM的核心是“cell state”,暂且名为细胞状态,也就是上述图中最顶的传送线,如下: (2)cell state也可以理解为传送带,个人理解其实就是整个模型中的记忆空间...(二)LSTM模型推导 1.LSTM模型的思想是将RNN中的每个隐藏单元换成了具有记忆功能的cell(如上图所示),其余的跟RNN一样; 2.每个cell的组成如下: (1)输入节点(gc):与RNN...); 3.LSTM层的计算可以表示如下(若干个cell组成一个LSTM层): PS:公式1 中的Wih应改为Wgh;圆圈表示点乘; 4.具有2个cell的LSTM模型如下: 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献

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    LSTM模型

    LSTM模型 什么是LSTM模型 LSTM (Long Short-Term Memory)也称长短时记忆结构,它是传统RNN的变体,与经典RNN相比能够有效捕捉长序列之间的语义关联,缓解梯度消失或爆炸现象...LSTMs的结构如下图所示。 LSTM结构图 LSTM之所以能够解决RNN的长期依赖问题,是因为LSTM引入了门(gate)机制用于控制特征的流通和损失。可以做到在tn时刻提取到ti时刻的特征。...LSTM的核心思想 相比于原始的RNN的隐层(hidden state), LSTM增加了一个细胞状态(cell state),我下面把lstm中间一个时刻t的输入输出标出来: 我们可以先把中间那一坨遮起来...前面提到LSTM由三个门来控制细胞状态,这三个门分别称为忘记门、输入门和输出门。下面一个一个的来讲述。 遗忘门 LSTM的第一步就是决定细胞状态需要丢弃哪些信息。...该步骤如下图所示: RNN模型 LRNN 【LSTM长短期记忆网络】3D模型一目了然,带你领略算法背后的逻辑_哔哩哔哩_bilibili

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    模型FLOPs很低,推理速度却很慢?

    然后是EfficientNet很低的FLOPs却伴随着较高的推理时间,比如B3版本的FLOPs不到ResNet50的一半,推理速度却是ResNet50的两倍。...今天主要谈一下FLOPs与模型推理速度的关系,为什么有些模型FLOPs很低,以EfficientNet为代表,其推理速度却很慢。 首先感谢飞哥的科普: 大部分时候,对于GPU,算力瓶颈在于访存带宽。...相关的研究其实在ShuffleNet V2中已经提出,ShuffleNet V2看到了GPU访存带宽对于模型推理时间的影响,而不仅仅是模型复杂度,也就是FLOPs和参数量对于推理时间的影响。...EfficientNet的一个核心就是增大空间尺寸或者网络宽度width以提升模型精度。...因为feature size的增大会增加数据访存量,进而增加模型推理时间,这是单纯的FLOPs反映不出来的。

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    LSTM模型介绍

    LSTM 网络 长短期记忆网络 – 通常只称为“LSTM” – 是一种特殊的RNN,能够学习长期的规律。...LSTM具有三个这样的门,用于保护和控制信息流向量状态。 LSTM 详细介绍 我们的LSTM的第一步是确定我们将从节点状态中丢弃哪些信息。 该判定由称为“遗忘门层”的西格玛(Sigmoid)层决定。...它查看ht-1和xt,并为单元状态Ct-1中的每个数字输出0到1之间的数字。 1代表“完全保持这个”,而0代表“完全摆脱这个”。 让我们回到语言模型示例,试图根据以前的所有单词预测下一个单词。...在我们语言模型的例子中,我们想要将新主题的性别添加到单元格状态,以替换我们忘记的旧主题。 现在是时候将旧的单元状态Ct-1更新为新的单元状态Ct。...在语言模型的情况下,我们实际上放弃了关于旧主题的性别的信息并添加新信息,正如我们在前面的步骤中所做的那样。 最后,我们需要决定我们要输出的内容。

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    认识LSTM模型

    LSTM的结构特点 细胞状态的添加:LSTM通过引入细胞状态(cell state)这一结构,允许信息在细胞间直接传递,避免了过多的权重矩阵连乘。..., 同时LSTM的结构更复杂, 它的核心结构可以分为四个部分: 遗忘门 输入门 细胞状态 输出门 LSTM的内部结构图 遗忘门部分结构图与计算: 遗忘门结构分析: 与传统RNN的内部结构计算非常相似...= 20 num_layers = 2 batch_size = 3 seq_length = 5 # 创建LSTM模型 lstm = nn.LSTM(input_size, hidden_size...) Bi-LSTM Bi-LSTM即双向LSTM, 它没有改变LSTM本身任何的内部结构, 只是将LSTM应用两次且方向不同, 再将两次得到的LSTM结果进行拼接作为最终输出 Bi-LSTM结构: 图中对...这种结构能够捕捉语言语法中一些特定的前置或后置特征, 增强语义关联,但是模型参数和计算复杂度也随之增加了一倍, 一般需要对语料和计算资源进行评估后决定是否使用该结构 实战案例 : torch.nn.LSTM

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    Keras中创建LSTM模型的步骤

    在这篇文章中,您将了解创建、训练和评估Keras中长期记忆(LSTM)循环神经网络的分步生命周期,以及如何使用训练有素的模型进行预测。...))) model.add(Dense(1)) LSTM 图层可以通过将它们添加到顺序模型来堆叠。...例如,对于使用精度指标编译的模型,我们可以在新数据集上对其进行如下评估: loss, accuracy = model.evaluate(X, y) 与训练网络一样,提供了详细的输出,以给出模型评估的进度...注意: 由于算法或评估过程具有随机性,或数值精度的差异,您的结果可能会有所不同。考虑运行示例几次,并比较平均结果。 我们可以看到序列学得很好,特别是如果我们把预测四舍五入到小数点位。...2、如何选择激活函数和输出层配置的分类和回归问题。 3、如何开发和运行您的第一个LSTM模型在Keras。 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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    模型调参:分步骤的提升模型的精度

    首先,为了能够在训练网络的同时能够检测网络的性能,我对数据集进行了训练集 / 验证集 / 测试集的划分。训练集主要用户进行模型训练,验证集主要进行参数调整,测试集主要进行模型性能的评估。...二、搭建最简单版本的 CNN 对于任何的机器学习问题,我们一上来肯定是采用最简单的模型,一方面能够快速地 run 一个模型,以了解这个任务的难度,另一方面能够有一个 baseline 版本的模型,利于进行对比实验...所以,我按照以往经验和网友的推荐,设计了以下的模型。...四、从模型入手,使用一些改进方法 接下来的步骤是从模型角度进行一些改进,这方面的改进是诞生论文的重要区域,由于某一个特定问题对某一个模型的改进千变万化,没有办法全部去尝试,因此一般会实验一些 general...变化学习率通过在训练过程中递减学习率,使得模型能够更好的收敛,增加模型的拟合能力。加深网络层数和残差网络技术通过加深模型层数和解决梯度衰减问题,增加模型的拟合能力。

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    提高回归模型精度的技巧总结

    数据科学是一个迭代的过程,只有经过反复的实验,我们才能得到最适合我们需求的模型/解决方案。 ? 让我们通过一个例子来关注上面的每个阶段。...现在,我们将逐一介绍模型准备和模型开发的步骤。 特征编码 在这个步骤中,我们将分类变量——吸烟者、性别和地区——转换为数字格式(0、1、2、3等),因为大多数算法不能处理非数字数据。...平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)是用来评价回归模型的指标。你可以在这里阅读更多。我们的基线模型给出了超过76%的分数。...在这两种方法之间,decision - trees给出的MAE更好为2780。 让我们看看如何使我们的模型更好。 特性工程 我们可以通过操纵数据集中的一些特征来提高模型得分。...简而言之,提高我模型准确性的要点 创建简单的新特征 转换目标变量 聚类公共数据点 使用增强算法 Hyperparameter调优 你可以在这里找到我的笔记本。并不是所有的方法都适用于你的模型。

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    基于tensorflow的LSTM 时间序列预测模型

    ,对整体模型的理论性能不会有影响。...,但是限制了梯度的传播; 长短期记忆(LSTM) LSTM LSTM最先是被引入来解决梯度小时问题,LSTM在神经网络中是一个特殊的隐藏层,他将时间步t的隐藏层状态更新结构表示如下: 图来源以及...:趋势,季节性和波动,通过统计学算法将序列分离,得到每个部分的模型再相加,但是模型对于序列的方差、均值平稳性以及自相关性都有很高的要求,否则模型偏差会很大。...回归分析注重模型偏差和方差,对特征的要求也很高,回归分析中处理非线性问题是一个很艰难的过程。...这里列举几个重要的注意点: 首先要理解什么是序列和序列化数据,比如如果我要预测24小时的天气,那将会有很多种方案,每种方案的序列化都不一样,若模型输出就是24小时的序列,那么输入序列可以是 t-1之前任意长度的序列

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    漂亮,LSTM模型结构的可视化

    来源:深度学习爱好者本文约3300字,建议阅读10+分钟本文利用可视化的呈现方式,带你深入理解LSTM模型结构。...本文内容如下: 一、传统的BP网络和CNN网络 二、LSTM网络 三、LSTM的输入结构 四、pytorch中的LSTM     4.1 pytorch中定义的LSTM模型     4.2 喂给LSTM...三、LSTM的输入结构 为了更好理解LSTM结构,还必须理解LSTM的数据输入情况。...仿照3通道图像的样子,在加上时间轴后的多样本的多特征的不同时刻的数据立方体如下图所示: 三维数据立方体 右边的图是我们常见模型的输入,比如XGBOOST,lightGBM,决策树等模型,输入的数据格式都是这种...模型 pytorch中定义的LSTM模型的参数如下 class torch.nn.LSTM(*args, **kwargs)参数有: input_size:x的特征维度 hidden_size

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    LSTM模型在问答系统中的应用

    该算法通过人工抽取一系列的特征,然后将这些特征输入一个回归模型。该算法普适性较强,并且能有效的解决实际中的问题,但是准确率和召回率一般。 3、深度学习算法。...但是对于时序的数据,LSTM算法比CNN算法更加适合。LSTM算法综合考虑的问题时序上的特征,通过3个门函数对数据的状态特征进行计算,这里将针对LSTM在问答系统中的应用进行展开说明。...5、对问题和答案采用相同的LSTM模型计算特征(sequence_len, batch_size, rnn_size)。 6、对时序的LSTM特征进行选择,这里采用max-pooling。...):0.66左右 QA_BILSTM(https://github.com/person-lee/qa_lstm):0.68左右 注:这里分别实验了单向的LSTM和双向的LSTM算法。...单向的LSTM算法只能捕获当前词之前词的特征,而双向的LSTM算法则能够同时捕获前后词的特征,实验证明双向的LSTM比单向的LSTM算法效果更佳。

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    【模型解读】浅析RNN到LSTM

    一个RNN的结构如下: ? 左侧就是模型的基本结构,右侧就是它在时间上进行展开的示意图。xt是时刻t的输入,相应的ht,ot分别是对应时刻t的隐藏层和输出层。...02LSTM 前面说的RNN有两个问题,长短期记忆(Long short-term memory, LSTM)就是要解决这两个问题,通过引入若干门来解决,相比RNN多了一个状态cell state。...cell state的信息在与Ot相乘时首先会经过一个tanh层进行“激活”,得到的就是这个LSTM block的输出信息ht。 ?...另外,RNN和LSTM不止有单向的,还有双向的,这些就留给读者自己去学习了。...总结 时序模型在语音,视频以及自然语言处理等领域有不可替代的作用,虽然相比普通的CNN,模型的复杂度和训练难度都增加了不少,但是在进阶之路上也是需要好好掌握的。

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    预告 | 模型加速压缩——精度无损

    今天主要是预先告知大家下一期我们发送的内容,主要是模型压缩!如果你们有想了解或深入熟悉的框架,可以在留言处告诉我们,我们也会第一时间把大家希望的分享出来,我们一起学习讨论,共同进步! 预告 ?...优化后 网络修剪、低比特量化、知识精馏等方法的性能往往是有上限的,因为使用了预先训练的深度神经网络作为其基线。因此这些方法的性能通常取决于给定的预训练模型。...对基本操作和体系结构的改进将使它们走得更远。...虽然Xception、MobileNets、MobileNetV2、MobileNetV3、ShuffleNet和ShuffleNetV2等轻量级模型以很少的FLOPs获得了很好的性能,但是它们特征图之间的相关性和冗余性一直没有得到很好的利用

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    使用LSTM模型预测股价基于Keras

    本期作者:Derrick Mwiti 本期翻译:HUDPinkPig 未经授权,严禁转载 编者按:本文介绍了如何使用LSTM模型进行时间序列预测。...股票市场的数据由于格式规整和非常容易获得,是作为研究的很好选择。但不要把本文的结论当作理财或交易建议。 本文将通过构建用Python编写的深度学习模型来预测未来股价走势。...特征归一化 从以前使用深度学习模型的经验来看,我们需要进行数据归一化以获得最佳的测试表现。本文的例子中,我们将使用Scikit- Learn的MinMaxScaler函数将数据集归一到0到1之间。...我们需要导入Keras的一些模型来构建LSTM 1、顺序初始化神经网络 2、添加一个紧密连接的神经网络层 3、添加长短时记忆层(LSTM) 4、添加dropout层防止过拟合 from keras.models...最后,模型运行100epoch,设置batch大小为32。这个参数是根据电脑的配置来设定的,并且将耗费几分钟时间来完成实验。

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    基于 RNN、LSTM 的股票多因子预测模型

    它将忘记门和输入门合成了一个单一的更新门。同样还混合了细胞状态和隐藏状态,和其他一些改动。最终的模型比标准的LSTM模型要简单 ?...LSTM 的变形 3-GRU 多因子建模 数据结构 多因子模型处理的数据结构是标准的面板数据,包括三个维度:个股、时间、 因子,对应的应变量是 T+1 期的收益率。...Basic_LSTM损失率 转换为模型的 3 类收益率预测值与真实值的对比准确率: ?...为了直观的检验 LSTM 模型样本外的选股效果,我们选择模型给出的每个月个股的预测结果作为选股标准。...这些结果的意外之处在于,利用基本的 LSTM 结构,能够在参数未优化之前得到如此高的准确率与显著水平,对于模型的进一步改进和优化令人有所期待。

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    lstm的keras实现_LSTM算法

    将这种架构定义为两个子模型是很有帮助的:用于特征提取的CNN模型和用于跨时间步长解释特征的LSTM模型。...在这两种情况下,在概念上都有一个单独的CNN模型和一个LSTM模型序列,每个LSTM模型对应一个时间步长。...我们希望将CNN模型应用于每个输入图像,并将每个输入图像的输出作为单个时间步长传递给LSTM。 我们可以通过在TimeDistributed层中包装整个CNN输入模型(一层或多层)来实现这一点。...希望的是,展平层的矢量输出是图像的压缩和/或比原始像素值更显著的表示。 定义LSTM模型的组件。使用具有50个记忆单元的单个LSTM层,在经过反复试验后将其配置。...这是一个二分类问题,因此使用具有单个神经元和sigmoid激活函数的Dense输出。编译该模型以使用梯度下降的Adam实施最小化对数损失(二分类交叉熵),并打印二分类精度。完整代码如下。

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    CRF和LSTM 模型在序列标注上的优劣?

    之间存在较强的依赖关系的话(例如,形容词后面一般接名词,存在一定的约束),LSTM无法对这些约束进行建模,LSTM模型的性能将受到限制。...CRF:它不像LSTM等模型,能够考虑长远的上下文信息,它更多考虑的是整个句子的局部特征的线性加权组合(通过特征模版去扫描整个句子)。...不过CRF的假设也比较明确,然而问题不总是能match其假设的。 LSTM理论上是能拟合任意函数的,对问题的假设明显放宽了很多。不过深度学习类模型的理论原理和可解释性一般。...四、 LSTM可以当做对序列的一种『中间状态』的建模,建模结果还可以当做特征,扔给其他模型继续用。...即使现在主流使用LSTM模型的,也会在loss层使用crf,基本验证是更好的。而与LSTM相对应的应该是原来crf模型中特征层面的东东。

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    基于LSTM的股票预测模型_python实现_超详细

    综上所述,深度学习中的LSTM模型能够很好地刻画时间序列的长记忆性。...RNN模型的结构如图: 2、LSTM模型 长短期记忆模型(long-short term memory)是一种特殊的RNN模型,是为了解决反向传播过程中存在梯度消失和梯度爆炸现象,通过引入门(gate...)机制,解决了RNN模型不具备的长记忆性问题,LSTM模型的结构如图: 具体来说,LSTM模型的1个神经元包含了1个细胞状态(cell)和3个门(gate)机制。...细胞状态(cell)是LSTM模型的关键所在,类似于存储器,是模型的记忆空间。细胞状态随着时间而变化,记录的信息由门机制决定和更新。...对LSTM模型进行参数调整,发现迭代次数在100次后,网络模型趋于稳定,说明其是一个较轻量级的网络;在LSTM单元数较大的情况下,forget_bias应选取比较小的,以免记忆太多无效信息;LSTM单元数较小的情况下

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