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ReLU单元为何有时会死亡:神经网络中单单元误差反向传播分析

机器学习 2018-12-17 v1 信号处理 机器学习

摘要

近来,机器学习中的神经网络在早期处理层使用修正线性单元(ReLU)以获得更好的性能。训练这些结构有时会导致具有近零输出的“死亡ReLU单元”。我们首先使用CIFAR-10数据集和两种流行卷积神经网络架构的变体通过仿真探究这一现象。我们的探索表明,对于未采用跳跃连接的层,在系统收敛时输出激活概率Pr[y>0]通常小于0.5,并且该激活概率倾向于随着从输入层到输出层的推进而降低。采用由误差反向传播变体训练的单个ReLU单元的简化模型,我们随后进行统计收敛分析以探究该模型的演化行为。我们的分析描述了死亡ReLU单元潜在较慢的收敛速度,并且无论权重如何初始化,该问题都可能发生。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.05981,
  title  = {Why ReLU Units Sometimes Die: Analysis of Single-Unit Error Backpropagation in Neural Networks},
  author = {Scott C. Douglas and Jiutian Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.05981},
  year   = {2018}
}

备注

5 pages, 7 figures, Proc. 52nd Asilomar Conference on Signals, Systems, and Computers, Pacific Grove, CA, October 2018