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双曲正切函数

在数学中,双曲函数是一类与常见的三角函数(也叫圆函数)类似的函数。双曲正切函数是双曲函数的一种,它也是双曲正弦函数(sinh)与双曲余弦函数(cosh)的商。 在人工智能领域,tanh函数是一种常见的激活函数,取值范围为(-1,1),“在特征相差明显时的效果会很好,在循环过程中会不断扩大特征效果”。

来源:Wikipedia
简介

在数学中,双曲函数是一类与常见的三角函数(也叫圆函数)类似的函数。双曲正切函数是双曲函数的一种,它也是双曲正弦函数(sinh)与双曲余弦函数(cosh)的商。双曲正切函数在数学语言上一般写作tanh,可用下式表示:

其函数图像如下所示:

在人工智能领域,tanh函数是一种常见的激活函数,取值范围为(-1,1),“在特征相差明显时的效果会很好,在循环过程中会不断扩大特征效果”。

[描述来源:wiki; URL:https://en.wikipedia.org/wiki/Activation_function & https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E6%9B%B2%E5%87%BD%E6%95%B0]

[描述来源:百度百科;URL:https://baike.baidu.com/item/%E5%8F%8C%E6%9B%B2%E6%AD%A3%E5%88%87%E5%87%BD%E6%95%B0]

[https://feisky.xyz/machine-learning/neural-networks/active.html]

发展历史

在18世纪,约翰·海因里希·兰伯特引入双曲函数,并计算了双曲几何中双曲三角形的面积。奥古斯都·德·摩根在其1849年出版的教科书《Trigonometry and Double Algebra》中将圆三角学扩展到了双曲线。威廉·金顿·克利福德在1878年使用双曲角来参数化单位双曲线。

主要事件

年份事件相关论文/Reference
1992Kalman, B. L., 和 Kwasny, S. C.主张采用tanh函数作为神经网络的激活函数Kalman, B. L., & Kwasny, S. C. (1992, June). Why tanh: choosing a sigmoidal function. In Neural Networks, 1992. IJCNN., International Joint Conference on (Vol. 4, pp. 578-581). IEEE.
2011Karlik, B., 和 Olgac, A. V.用一个通用多层感知神经网络来对几种激活函数性能作比较,在这个实验中,tanh函数表现最佳Karlik, B., & Olgac, A. V. (2011). Performance analysis of various activation functions in generalized MLP architectures of neural networks. International Journal of Artificial Intelligence and Expert Systems, 1(4), 111-122.

发展分析

瓶颈

相对于ReLU,由于幂运算的问题,tanh函数计算量较大,收敛速度慢。同时它也存在梯度消失的问题。

未来发展方向

n.a.

Contributor: Yueqin Li

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