激活函数理解(激活函数的作用)

导语：深度学习公式推导（2）：激活函数与偏置

上一节讲到神经元接受到信号量以后点火的公式：

x1、x2、x3是否有信号输入，w1 、w2、w3 是信号量的权重，θ 是点火的阀值，最后得到的结果y 表示是否点火， 结果 0 表示 不点火， 结果1 表示点火。

激活函数

虽然通过上面的公式我们可以得到y 是否点火，这里有一个假设，也就是y 只有两种结果，也就是点火或者是不点火。

所以，上面的公式是一个阶跃函数，结果是0和1，也就是线性函数。

但是在实际情况中 y 点火这件事情是存在概率的，例如 64% 的机率点火，有36%的机率不点火。为了达到这个效果就需要将 线性函数转化成非线性函数，这里就需要引入激活函数，激活函数可以将点火这件事的概率描述清楚。

如果说我们将这个激活函数称作a 的话，那么就将公式变为如下样子：

具体的激活函数a，可以用Sigmoid 函数来代替。

当引入Sigmoid 函数之后，会把y的结果设定为从0 到1 之间的数字，无论x 的取值是多少，这样就把线性函数变成了非线性函数，描述y发射的概率问题。这里不对Sigmoid函数进行深入的讨论，大家只要知道Sigmoid是一种激活函数，在这里可以描述发射概率问题。（当然在其他场景也有不同的描述）

偏置

根据上面激活函数的折腾，我们得到了如下的公式；

其实这个公式就是把之前的函数u改成了a（激活函数）。

由于公式中的 θ 前面有一个“-”（符号），为了计算方便将其进行替换成b，b 就等于 “-θ”，这样公式就变成如下的样子：

上图中的b 就是偏置，有了这个概念以后神经元图就改成如下的样子：

如上图所示，除了原来的输入，还加入了一个偏置量 b。

那么加权输入z 的表达式就可以看成如下的公式：

将上面的公式进行进一步的转换， 就变成了如下两个向量的内积形式。计算机擅长内积的计算，因此按照这种解释，计算就变容易了。

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