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Batch Normalization有什么作用?使用时需要注意什么?
一、作用:
1.加速收敛速度
Batch Normalization通过对每个小批量样本进行归一化操作,使得输入的特征具有零均值和单位方差,有助于减少梯度消失和梯度爆炸问题,从而加速神经网络的收敛速度。
2.提高模型稳定性
通过减少内部协变量偏移(internal covariate shift),即隐藏层输入分布的变化,Batch Normalization有助于稳定模型的训练过程。这使得网络对初始权重选择的依赖较小,同时对学习率的选择也相对不敏感。
3.正则化效果
Batch Normalization在小批量样本上计算均值和方差,可以看作是对小批量样本进行一种正则化处理,有助于减少过拟合现象。
二、需要注意的事项:
1.批大小的选择
较大的批大小通常可以提供更稳定和准确的均值和方差估计,但会增加计算开销。批大小的选择需要在效果和计算资源之间进行平衡。
2.归一化层的位置
Batch Normalization通常放置在激活函数之前,即在卷积层或全连接层的输出之后,激活函数之前进行归一化操作。
3.训练和推断时的归一化计算
在训练过程中,Batch Normalization使用当前批量样本的均值和方差进行归一化。在推断(测试)过程中,通常使用训练过程中计算得到的滑动平均均值和方差进行归一化,这些滑动平均值可以在训练过程中进行累积计算。
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