Problem Des Verschwindenden Gradienten

Problem des verschwindenden GradientenEs tritt hauptsächlich in künstlichen neuronalen Netzwerken auf, die mithilfe von Gradientenabstieg und Backpropagation trainiert werden. In den Iterationen dieser Trainingsmethoden ist der aktualisierte Wert der Gewichte des neuronalen Netzwerks proportional zum Gradienten der Fehlerfunktion, aber der Gradientenwert verschwindet in einigen Fällen fast, sodass die Gewichte nicht effektiv aktualisiert werden können und das neuronale Netzwerk nicht weiter trainiert werden kann.

Bei herkömmlichen Aktivierungsfunktionen, wie etwa der hyperbolischen Tangensfunktion, liegt der Gradientenwert im Bereich (0, 1), aber bei der Backpropagation wird der Gradient mithilfe der Kettenregel berechnet. Wenn diese Methode den Gradienten der vorherigen Schicht berechnet, entspricht dies der Multiplikation von N kleineren Zahlen, wodurch der Gradient exponentiell mit N abnimmt, was zu einem langsameren Training der vorherigen Schichten führt.