循环神经网络(RNN)是一种专门处理序列数据的神经网络模型,广泛应用于自然语言处理、时间序列预测等领域。其核心特点在于通过循环连接,使网络能够利用先前的信息来辅助当前任务的处理。

RNN 基本结构

RNN 通过隐藏层状态(Hidden State)实现信息传递,常见结构包括:

  • 单向 RNN:仅使用前序信息(如文本中的前面单词)
  • 双向 RNN:同时利用前序和后序信息(如上下文理解)
  • 变体结构:如 LSTM(长短期记忆)和 GRU(门控循环单元)
循环神经网络_结构

典型应用场景

  1. 文本生成(如聊天机器人)
  2. 机器翻译(如英文到中文的转换)
  3. 时间序列预测(如股票价格分析)
  4. 语音识别(如音频信号处理)

RNN 优点与挑战

优点:

  • 可处理变长输入
  • 保留序列上下文信息
  • 适用于多种序列任务

⚠️ 挑战:

  • 梯度消失/爆炸问题
  • 训练复杂度较高
  • 需要大量数据优化效果

扩展学习

如需深入了解 RNN 的进阶应用,可参考本站的 深度学习模型对比 教程,了解 RNN 与 CNN、Transformer 的区别与联系。