受限玻尔兹曼机(RBM)与深度信念网络(DBN)详解
1. 受限玻尔兹曼机(RBM)简介
受限玻尔兹曼机(RBM)是深度信念网络(DBN)的基础构建块。它具有输入层(也称为可见层)和单个隐藏层,神经元之间的连接受到限制,即神经元仅与其他层的神经元相连,而不与同一层的神经元相连。此外,层间通信是双向的,这与自编码器的单向或前馈方式不同。
在RBM中,可见层的神经元与隐藏层进行通信,隐藏层根据RBM学习到的概率模型生成数据,然后将生成的信息传回可见层。可见层接收隐藏层生成的数据,对其进行采样,并与原始数据进行比较。基于生成数据样本与原始数据之间的重构误差,可见层向隐藏层发送新信息,以再次重复该过程。通过这种双向通信,RBM开发出一种生成模型,使得隐藏层输出的重构数据与原始输入相似。
2. 构建RBM类的组件
我们可以定义一个RBM类,以便快速连续地训练多个RBM。以下是RBM类的初始化代码:
import numpy as np import tensorflow as tf class RBM(object): def __init__(self, input_size, output_size, learning_rate, epochs, batchsize): # Define hyperparameters self._input_size = input_size self._output_size = output_size self.learning_rat