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
RNN 的典型应用场景
自然语言处理(NLP)
- 文本生成(如聊天机器人)
- 机器翻译
- 情感分析
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时间序列预测
- 股票价格预测
- 气象数据分析
- 语音识别
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