梯度消失的原因主要涉及以下幾個方面:
深層網路結構。當神經網路層數過多時,反向傳播算法在計算梯度過程中,需要經過多個層的連乘,如果激活函式的導數小於1,那麼梯度會隨著網路深度的增加而逐漸減小,最終導致梯度消失。
激活函式的選擇。使用不合適的激活函式,如Sigmoid或Tanh,會因為這些函式的導數最大值小於1,進一步加劇梯度消失的問題。
權重初始化方法。如果初始權重過大,會導致網路在反向傳播過程中,梯度值過大,從而可能引起梯度爆炸。
此外,解決方法包括使用合適的激活函式(如ReLU或Leaky ReLU),採用Batch Normalization層進行歸一化處理,以及使用殘差結構等。