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欢迎学习Layer Normalization!Layer Normalization,也叫层归一化,是深度学习中一种非常重要的归一化技术。它通过对每个样本的特征维度进行归一化,使数据的均值为零,方差为一,从而帮助解决深度神经网络训练过程中的内部协变量偏移问题,让网络训练更加稳定高效。
Layer Normalization的计算过程包含四个关键步骤。首先计算输入特征的均值,然后计算方差。接着使用均值和方差对数据进行标准化,使其均值为零方差为一。最后通过可学习的缩放参数gamma和偏移参数beta进行线性变换,让模型能够学习恢复合适的数据分布。
Layer Normalization和Batch Normalization是两种不同的归一化方法。Layer Norm对单个样本的所有特征进行归一化,不依赖批次大小,特别适合处理序列数据如RNN和Transformer。而Batch Norm则对整个批次中的同一特征进行归一化,更适合卷积神经网络。Layer Norm的优势在于训练和推理时行为一致,不会因为批次大小变化而影响性能。
Layer Normalization在现代深度学习中有着广泛的应用。在Transformer模型中,Layer Norm被放置在自注意力机制和前馈网络之后,帮助稳定训练过程。在循环神经网络中,它有效解决了梯度消失和爆炸问题。特别是在GPT和BERT等大型语言模型中,Layer Norm是不可或缺的核心组件,它能够加速模型收敛,提高训练稳定性,并减少对参数初始化的敏感性。
总结一下我们今天学习的内容。Layer Normalization是一种对单个样本特征维度进行归一化的重要技术,通过计算均值、方差、归一化和缩放偏移四个步骤来实现。相比于Batch Normalization,它更适合处理序列模型和变长输入数据。在现代深度学习中,特别是Transformer和循环神经网络中,Layer Norm发挥着关键作用,能够显著提高训练稳定性,加速模型收敛,并减少对参数初始化的敏感性。