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隨機編碼器

鎖定
自編碼器(autoencoder)是神經網絡的一種,經過訓練後能嘗試將輸入複製到輸出。該網絡可以看作由兩部分組成:一個由函數h=f(x)表示的編碼器和一個生成重構的解碼器r=g(h)。
在自編碼器的基礎上,隨機編碼器的形成過程為:在編碼器和解碼器注入一些噪聲,使得它們的輸出是來自分佈的採樣。
中文名
隨機編碼器
外文名
Random encoder
特    點
隨機性
應    用
人工智能

隨機編碼器自編碼器

自編碼器本質上是一個前饋網絡,可以使用與傳統前饋網絡相同的損失函數和輸出單元。設計前饋網絡的輸出單元和損失函數普遍策略是定義一個輸出分佈
並最小化負對數似然
。在這種情況下,
是關於目標的向量(如類標)。
在自編碼器中,
既是輸入也是目標。然而,我們仍然可以使用與之前相同的架構。給定一個隱藏編碼
,我們可以認為解碼器提供了一個條件分佈
。接着我們根據最小化
來訓練自編碼器。 損失函數的具體形式視
的形式而定。
就傳統的前饋網絡來説,如果
是實值的,那麼我們通常使用線性輸出單元參數化高斯分佈的均值。在這種情況下,負對數似然對應均方誤差準則。類似地,二值
對應於一個 Bernoulli 分佈,其參數由 sigmoid 輸出單元確定的。而離散的
對應 softmax 分佈,以此類推。在給定
的情況下,為了便於計算概率分佈,輸出變量通常被視為是條件獨立的,但一些技術(如混合密度輸出)可以解決輸出相關的建模。 [1] 

隨機編碼器隨機編碼器結構

為了更徹底地與我們之前瞭解到的前饋網絡相區別,我們也可以將編碼函數(encoding function)
的概念推廣為編碼分佈 (encoding distribution)。
如圖1,為隨機自編碼器的結構。其中,編碼器和解碼器包括一些噪聲注入,而不是簡單的函數。這意味着可以將它們的輸出視為來自分佈的採樣(對於編碼器是,對於解碼器是
任何潛變量模型
定義一個隨機編碼器
以及一個隨機解碼器
通常情況下, 編碼器和解碼器的分佈沒有必要是與唯一一個聯合分佈
相容的條件分佈。在保證足夠的容量和樣本的情況下,將編碼器和解碼器作為去噪自編碼器訓練,能使它們漸近地相容。 [1] 
參考資料
  • 1.    Goodfellow等.深度學習:人民郵電出版社,2017年