初始化与信号尺度

模型究竟是如何学习的——从原始梯度下降到Adam

如果初始尺度不对,优化甚至可能还没开始就已经失败。如果权重太小,信号和梯度可能会消失;如果权重太大,激活值和梯度则可能爆炸或饱和。

初始化就是为权重选择一个起始分布,让信号在穿过各层时,规模能大致保持稳定。Xavier 初始化和 He 初始化是两条常见的规则。

舞台灯光必须从合适的亮度开始。太暗,演员会消失在黑暗中;太亮,整个场景又会被洗白。初始化设定的是信号的起始“亮度”,让每一层都能在正向和反向传播中传递有用的信息。下面的图把这个核心风险变成了纯粹的数学:一个信号在每一层都乘以大致相同的系数 r,构成的正是一个几何数列。把 r 稍微滑到 1 以下或以上,看看很多层叠加之后会发生什么:要么归于沉寂,要么彻底爆炸。初始化存在的意义,就是让这个系数保持在 1 附近。

在机器学习中的应用初始化正是深度网络得以训练起来的原因。它让信号能存活得足够久,使反向传播和优化器有机会做出有意义的改动。
▶ 初始化与信号尺度
← 梯度累积超参数搜索 →