RNN 基础概念

循环神经网络(RNN)是一种专门处理序列数据的神经网络结构,广泛应用于自然语言处理、时间序列预测等领域。其核心特点是通过循环单元(如 LSTM、GRU)保留先前信息,解决传统神经网络无法处理时序依赖的问题。

📚 核心应用场景

  • 文本生成:如聊天机器人、诗歌创作
  • 机器翻译:将一种语言序列转换为另一种语言
  • 时间序列预测:股票价格、天气预测等
  • 语音识别:将音频信号转换为文本

RNN 技术要点

  1. 序列输入输出:与全连接网络不同,RNN 输入和输出是序列形式
  2. 隐藏状态:通过 h_t = f(x_t, h_{t-1}) 传递上下文信息
  3. 反向传播时间(BPTT):训练时计算梯度的方法,但易受梯度消失/爆炸影响
  4. 变体结构
    • LSTM(长短时记忆网络):解决梯度消失问题
    • GRU(门控循环单元):简化结构,提升效率

🌐 扩展学习

📷 图片展示

RNN_结构图
RNN_应用场景

⚠️ 注意事项

  • RNN 训练时需注意序列长度和批次大小的平衡
  • 实际应用中推荐使用更先进的模型(如 Transformer)替代传统 RNN
  • 本教程基于 FastAI 框架,适合 PyTorch 用户入门

通过本教程,你将掌握 RNN 的基本原理和实战技巧,为后续学习更复杂的序列模型打下坚实基础!