什么是 RNN?
RNN(Recurrent Neural Network)是一种专门处理序列数据的神经网络模型,适用于时间序列预测、自然语言处理等场景。
核心特性
- 记忆能力:通过隐藏状态保留先前信息(🧠)
- 变体丰富:如 LSTM、GRU 等(🤖)
- 动态处理:适合变长输入(📝)
TensorFlow 中的 RNN 实现
1. 基础结构
import tensorflow as tf
model = tf.keras.Sequential([
tf.keras.layers.SimpleRNN(32, input_shape=(timesteps, features)),
tf.keras.layers.Dense(1)
])
2. 常用层类型
SimpleRNN
:基础版本(📦)LSTM
:长短期记忆网络(⏳)GRU
:门控循环单元(🔑)
3. 训练流程
- 准备序列数据(📊)
- 构建模型并编译(🛠️)
- 使用
model.fit()
训练(⚡)
应用案例
时序预测示例
文本生成实践
# 示例代码片段
model = tf.keras.Sequential([
tf.keras.layers.Embedding(vocab_size, 64),
tf.keras.layers.LSTM(128),
tf.keras.layers.Dense(vocab_size, activation='softmax')
])
常见问题
- Q: RNN 为什么容易出现梯度消失?
A: 因为信息传递过程中的乘法运算会导致误差累积(📉) - Q: 如何选择 RNN 变体?
A: 根据任务需求,LSTM 适合长序列,GRU 更高效(⚙️)