循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)是一种专门处理序列数据的深度学习模型,广泛应用于自然语言处理、时间序列预测等领域。其核心特点在于具有记忆能力,能够捕捉数据中的时序依赖关系。

RNN 的基本结构

RNN 通过循环连接实现信息传递,每个时间步的输出会作为下一时间步的输入。以下是其核心组件:

  • 输入层:接收序列数据(如文本、时间戳)
  • 隐藏层:包含循环连接的神经元(如 LSTM、GRU)
  • 输出层:生成当前时间步的预测结果
  • 记忆单元:存储历史信息以辅助后续计算
循环神经网络_structure

RNN 的典型应用场景

  1. 自然语言处理(NLP)

  2. 时间序列预测

    • 股票价格预测
    • 气象数据分析
    • 语音识别
  3. 序列到序列任务

    • 文本摘要
    • 问答系统

RNN 的优势与局限性

优势

  • 处理变长序列数据
  • 通过隐藏状态传递上下文信息

局限性

  • 难以捕捉长期依赖(需使用 LSTM/GRU 改进)
  • 训练复杂度较高

学习资源推荐

时间序列_analysis