什么是RNN?

循环神经网络(Recurrent Neural Network,简称RNN)是一种专门处理序列数据的深度学习模型。与传统神经网络不同,RNN具有记忆能力,能够捕捉数据中的时序依赖关系。

核心特点

  • 时序处理:通过隐藏状态(hidden state)保存先前信息
  • 变长输入:可处理不同长度的序列数据
  • 应用场景:自然语言处理、时间序列预测、语音识别等
RNN_结构

RNN工作原理📚

  1. 输入序列:按时间步(time step)逐步输入数据
  2. 隐藏状态:通过激活函数传递信息
  3. 输出结果:每个时间步生成对应的输出

公式表示:
$$ h_t = \sigma(W_{hh}h_{t-1} + W_{xh}x_t + b_h) $$
$$ o_t = W_{ho}h_t + b_o $$

时间序列数据

典型应用场景💡

  • 文本生成:如聊天机器人、诗歌创作
  • 机器翻译:将一种语言转换为另一种语言
  • 股票预测:分析历史价格走势

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RNN变体介绍🚀

  • LSTM:长短期记忆网络(解决梯度消失问题)
  • GRU:门控循环单元(简化LSTM结构)
  • 双向RNN:同时利用过去和未来信息
LSTM_结构

学习建议📊

📘 注意:RNN在处理长序列时可能面临计算复杂度问题,建议结合Transformer等新兴模型学习