激活函数是神经网络中决定神经元输出的核心组件,它们赋予模型非线性表达能力。以下是常见激活函数的详解:

1. Sigmoid 函数 📈

  • 公式:σ(x) = 1 / (1 + e^(-x))
  • 特点:输出范围(0,1),适合二分类问题
  • 应用场景:传统神经网络的输出层
Sigmoid_Function

2. Tanh 函数 📉

  • 公式:tanh(x) = (e^x - e^(-x)) / (e^x + e^(-x))
  • 特点:输出范围(-1,1),梯度更陡峭
  • 应用场景:隐藏层激活函数
Tanh_Function

3. ReLU 函数 💡

  • 公式:f(x) = max(0, x)
  • 特点:计算高效,缓解梯度消失
  • 应用场景:现代深度学习的默认选择
ReLU_Function

4. Leaky ReLU 函数 ⚙️

  • 公式:f(x) = max(0.01x, x)
  • 改进点:允许小幅度负值输出
  • 应用场景:处理稀疏激活问题
LeakyReLU_Function

5. Softmax 函数 🎯

  • 公式:σ(z_i) = e^z_i / Σe^z_j
  • 特点:将输出转化为概率分布
  • 应用场景:多分类问题的输出层
Softmax_Function

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激活函数选择指南

场景 推荐函数 优势
隐藏层 ReLU 计算高效,稀疏激活
输出层(二分类) Sigmoid 输出概率值
输出层(多分类) Softmax 概率分布归一化
需要负值输出 Tanh 对称输出范围

常见误区

  • ❌ 不同层使用相同激活函数
  • ❌ 忽略激活函数的导数特性
  • ❌ 未根据问题类型选择合适函数

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