亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Optimizing Recurrent Neural Networks: A Study on Gradient Normalization of Weights for Enhanced Training Efficiency

规范化(社会学) 梯度下降 超参数 计算机科学 循环神经网络 困惑 人工智能 人工神经网络 梯度法 随机梯度下降算法 机器学习 算法 语言模型 社会学 人类学
作者
Xinyi Wu,Bingjie Xiang,Huaizheng Lu,Chaopeng Li,Xingwang Huang,Weifang Huang
出处
期刊:Applied sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (15): 6578-6578 被引量:2
标识
DOI:10.3390/app14156578
摘要

Recurrent Neural Networks (RNNs) are classical models for processing sequential data, demonstrating excellent performance in tasks such as natural language processing and time series prediction. However, during the training of RNNs, the issues of vanishing and exploding gradients often arise, significantly impacting the model’s performance and efficiency. In this paper, we investigate why RNNs are more prone to gradient problems compared to other common sequential networks. To address this issue and enhance network performance, we propose a method for gradient normalization of network weights. This method suppresses the occurrence of gradient problems by altering the statistical properties of RNN weights, thereby improving training effectiveness. Additionally, we analyze the impact of weight gradient normalization on the probability-distribution characteristics of model weights and validate the sensitivity of this method to hyperparameters such as learning rate. The experimental results demonstrate that gradient normalization enhances the stability of model training and reduces the frequency of gradient issues. On the Penn Treebank dataset, this method achieves a perplexity level of 110.89, representing an 11.48% improvement over conventional gradient descent methods. For prediction lengths of 24 and 96 on the ETTm1 dataset, Mean Absolute Error (MAE) values of 0.778 and 0.592 are attained, respectively, resulting in 3.00% and 6.77% improvement over conventional gradient descent methods. Moreover, selected subsets of the UCR dataset show an increase in accuracy ranging from 0.4% to 6.0%. The gradient normalization method enhances the ability of RNNs to learn from sequential and causal data, thereby holding significant implications for optimizing the training effectiveness of RNN-based models.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ummmmm发布了新的文献求助10
2秒前
jie发布了新的文献求助10
6秒前
柠爱完成签到 ,获得积分10
6秒前
积极无敌完成签到 ,获得积分10
7秒前
10秒前
雨滴音乐完成签到,获得积分10
12秒前
zj完成签到,获得积分10
13秒前
小大夫完成签到 ,获得积分10
15秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
17秒前
儒雅的城完成签到 ,获得积分10
19秒前
自由橘子完成签到 ,获得积分10
20秒前
24秒前
满意夏岚完成签到,获得积分20
27秒前
苹果千筹完成签到,获得积分10
31秒前
满意夏岚发布了新的文献求助10
32秒前
37秒前
CodeCraft应助满意夏岚采纳,获得10
49秒前
ummmmm发布了新的文献求助10
50秒前
Randy完成签到 ,获得积分10
53秒前
58秒前
耍酷的梦桃完成签到,获得积分10
59秒前
科研小白发布了新的文献求助10
1分钟前
无花果应助小鹿采纳,获得10
1分钟前
Lizhiiiy发布了新的文献求助20
1分钟前
清脆的秋柔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到,获得积分10
1分钟前
jingutaimi完成签到,获得积分10
1分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
弧光完成签到 ,获得积分0
1分钟前
严伟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火星完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
enno完成签到,获得积分10
1分钟前
复杂曼梅发布了新的文献求助10
1分钟前
imka完成签到,获得积分20
1分钟前
乐乐应助复杂曼梅采纳,获得10
1分钟前
imka发布了新的文献求助10
1分钟前
simons完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350459
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165203
关于积分的说明 17181775
捐赠科研通 5406706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862640
邀请新用户注册赠送积分活动 1840257
关于科研通互助平台的介绍 1689448