Activation

激活函数加在神经网络每一层输出之后,作用于输出数据,将输出数据映射到非线性激活区。

激活函数的意义在于,在神经网络中加入非线性因素,突破线性函数表达能力的局限

常见激活函数

STAIR

stair激活函数计算如下:

\[\begin{split}stair(x)= \begin{cases} [x/2] && (mod([x],2)=0) \\ (x+[x])+[x/2] && (mod([x],2) \neq 0)\end{cases} \\ [x]表示不大于x的整数,mod(x,2)表示x对2取余\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}stair_{g}(x) = \begin{cases} 0 && [x]=x \\ 1 && [x] \neq x\end{cases}\end{split}\]

HARDTAN

hardtan激活函数计算如下:

\[\begin{split}hardtan(x)=\begin{cases} -1 && (x< -1)\\ 1 && (x>1) \\ x && (x \in[-1,1]) \end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}hardtan_{g}(x)=\begin{cases} 1 && x \in [-1,1] \\ 0 && x \notin [-1,1] \end{cases}\end{split}\]

LINEAR

linear激活函数计算如下:

\[linear(x)=x\]

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梯度计算:

\[linear_{g}(x)=1\]

LOGISTIC

logistic激活函数计算如下:

\[logistic(x)=\frac{1}{1+e^{-x}}\]

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梯度计算:

\[logistic_{g}(x)=(1-x)*x\]

LOGGY

loggy激活函数计算如下:

\[loggy(x)=\frac{2}{1+e^{-x}}-1\]

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梯度计算:

\[\begin{split}y = \frac{x+1}{2}\\ loggy_{g}(x)=2*(1-y)*y\end{split}\]

RELU

relu激活函数计算如下:

\[\begin{split}relu(x)= \begin{cases} x && x>0 \\ 0 && x \leq 0\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}relu_{g}(x)=\begin{cases} 1 && x>0 \\ 0 && x \leq 0\end{cases}\end{split}\]

ELU

elu激活函数计算如下:

\[\begin{split}elu(x)= \begin{cases} x && x\ge 0 \\ e^{x}-1 && x<0\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}elu_{g}(x)=\begin{cases} 1 && x \ge 0 \\ x+1 && x<0\end{cases}\end{split}\]

SELU

selu激活函数计算如下:

\[\begin{split}selu(x)=\begin{cases} 1.0507*x && x \ge 0 \\ 1.0507*1.6732*(e^{x}-1) && x<0\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}selu_{g}(x)=\begin{cases} 1.0507 && x \ge0 \\ x + 1.0507*1.6732 && x<0\end{cases}\end{split}\]

RELIE

relie激活函数计算如下:

\[\begin{split}relie(x)=\begin{cases} x && x>0 \\ 0.01*x && x \leq 0\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}relie_{g}(x)=\begin{cases} 1 && x>0 \\ 0.01 && x \leq 0 \end{cases}\end{split}\]

RAMP

ramp激活函数计算如下:

\[\begin{split}ramp(x)= \begin{cases} x+0.1*x && x>0 \\ 0.1*x && x \leq 0 \end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}ramp_{g}(x)=\begin{cases} 1.1 && x>0 \\ 0.1 && x \leq 0 \end{cases}\end{split}\]

LEAKY RELU

leaky relu激活函数计算如下:

\[\begin{split}leaky(x)=\begin{cases} x && x>0 \\ 0.1*x && x \leq 0\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}leaky_{g}(x)=\begin{cases} 1 && x>0 \\ 0.1 && x \leq 0 \end{cases}\end{split}\]

TANH

tanh激活函数计算如下:

\[tanh(x)=\frac{e^{2x}-1}{e^{2x}+1}\]

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梯度计算:

\[tanh_{g}(x)=1-x*x\]

PLSE

plse激活函数计算如下:

\[\begin{split}plse(x)=\begin{cases} 0.01*(x+4) && x<-4 \\ 0.01*(x-4)+1 && x>4 \\ 0.125*x+0.5 && x \in [-4,4]\end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}plse_{g}(x)=\begin{cases} 0.01 && x\in (-\infty,-4) \cup (4,+\infty) \\ 0.125 && x \in [-4,4] \end{cases}\end{split}\]

LHTAN

lhtan激活函数计算如下:

\[\begin{split}lhtan(x)=\begin{cases} 0.001*x && x<0 \\ 0.001*(x-1)+1 && x>1 \\ x && x \in [0,1] \end{cases}\end{split}\]

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梯度计算:

\[\begin{split}lhtan_{g}(x)=\begin{cases} 0.001 && x\in (-\infty,0) \cup (1,+\infty) \\ 1 && x \in [0,1] \end{cases}\end{split}\]