激活函数总结(十八):激活函数补充
- 1 引言
- 2 激活函数
- 2.1 Radial Basis Function (RBF)激活函数
- 2.2 Square Radial Basis Function(SQ-RBF)激活函数
 
- 3. 总结
1 引言
在前面的文章中已经介绍了介绍了一系列激活函数 (Sigmoid、Tanh、ReLU、Leaky ReLU、PReLU、Swish、ELU、SELU、GELU、Softmax、Softplus、Mish、Maxout、HardSigmoid、HardTanh、Hardswish、HardShrink、SoftShrink、TanhShrink、RReLU、CELU、ReLU6、GLU、SwiGLU、GTU、Bilinear、ReGLU、GEGLU、Softmin、Softmax2d、Logsoftmax、Identity、LogSigmoid、Bent Identity、Absolute、Bipolar、Bipolar Sigmoid、Sinusoid、Cosine、Arcsinh、Arccosh、Arctanh、LeCun Tanh、TanhExp、Gaussian 、GCU、ASU、SQU、NCU、DSU、SSU、SReLU、BReLU、PELU、Phish)。在这篇文章中,会接着上文提到的众多激活函数继续进行介绍,给大家带来更多不常见的激活函数的介绍。这里放一张激活函数的机理图:
 
2 激活函数
2.1 Radial Basis Function (RBF)激活函数
径向基函数(Radial Basis Function,RBF)激活函数是一种常用于神经网络和机器学习中的非线性激活函数。它在一些特定的网络结构和任务中具有一定的应用。其数学表达式如下所示:
  
      
       
        
        
          f 
         
        
          ( 
         
        
          x 
         
        
          ) 
         
        
          = 
         
         
         
           e 
          
          
          
            − 
           
          
            β 
           
          
            ⋅ 
           
          
            ( 
           
          
            x 
           
          
            − 
           
          
            μ 
           
           
           
             ) 
            
           
             2 
            
           
          
         
        
       
         f(x)=e ^{−β⋅(x−μ)^2} 
        
       
     f(x)=e−β⋅(x−μ)2
其中,x 是输入,μ 是中心(可以是固定值或可学习参数),β 是控制函数宽度的参数。
优点:
- 非线性变换: RBF 激活函数是一种非线性函数,能够引入更复杂的非线性变换,有助于神经网络模型捕捉数据中的复杂模式。
- 局部性质: RBF 激活函数在中心附近具有较大的响应,这种局部性质使其在某些模式识别任务中表现出色。
- 平滑性: RBF 激活函数在函数值上具有连续和平滑的特性,这对于梯度计算和反向传播有益。
- 适应性: 通过调整中心 μ 和参数 β,可以适应不同的数据分布和任务需求。
缺点:
- 计算复杂性: 计算 RBF 激活函数涉及指数计算,可能相对于一些简单的激活函数而言较为复杂,可能会影响训练和推理的速度。
- 参数调整: 调整中心 μ 和参数 β 需要更多的实验和调优,这可能会增加模型设计的复杂性。
总体而言,RBF 激活函数在一些特定的问题和网络结构中可能具有一些优势,但它也有其限制。在实际应用中,选择激活函数需要根据具体问题、网络结构和实验结果来决定。
2.2 Square Radial Basis Function(SQ-RBF)激活函数
论文链接:Computationally Efficient Radial Basis Function
SQ-RBF指的是基于平方的径向基函数(Square Radial Basis Function)激活函数。这是一种用于神经网络的激活函数,通常用于非线性变换以及模式识别任务。其数学表达式和数学图像分别如下所示:
  
      
       
        
        
          S 
         
        
          Q 
         
        
          − 
         
        
          R 
         
        
          B 
         
        
          F 
         
        
          ( 
         
        
          x 
         
        
          ) 
         
        
          = 
         
         
         
           { 
          
          
           
            
             
              
              
                1 
               
              
                − 
               
               
                
                
                  x 
                 
                
                  2 
                 
                
               
                 2 
                
               
              
                , 
               
              
             
            
            
             
              
              
                if  
               
              
                ∣ 
               
              
                x 
               
              
                ∣ 
               
              
                ≤ 
               
              
                1 
               
              
             
            
           
           
            
             
              
               
               
                 1 
                
               
                 2 
                
               
              
                ( 
               
              
                2 
               
              
                − 
               
              
                ∣ 
               
              
                x 
               
              
                ∣ 
               
               
               
                 ) 
                
               
                 2 
                
               
              
                , 
               
              
             
            
            
             
              
              
                if  
               
              
                1 
               
              
                < 
               
              
                ∣ 
               
              
                x 
               
              
                ∣ 
               
              
                < 
               
              
                2 
               
              
             
            
           
           
            
             
              
              
                0 
               
              
                , 
               
              
             
            
            
             
              
              
                if  
               
              
                2 
               
              
                ≤ 
               
              
                ∣ 
               
              
                x 
               
              
                ∣ 
               
              
             
            
           
          
         
        
       
         SQ-RBF(x) = \begin{cases} 1-\frac{x^2}{2}, & \text{if } |x| \leq 1 \\ \frac{1}{2}(2-|x|)^2, & \text{if } 1 < |x| < 2 \\ 0, & \text{if } 2 \leq |x| \\ \end{cases} 
        
       
     SQ−RBF(x)=⎩ 
              ⎨ 
              ⎧1−2x2,21(2−∣x∣)2,0,if ∣x∣≤1if 1<∣x∣<2if 2≤∣x∣
 优点:
- 简单、计算速度快:由于消除了指数项,它在计算上是高效的。在实验中,SQ-RBF不仅导致更快的学习,而且还需要显著低的神经元。
- 改善梯度计算:SQ-RBF的导数是线性的,这将改善梯度计算,并使其在多层感知器神经网络中的适用性具有吸引力。
- 局部性质: 像传统的径向基函数一样,“SQ-RBF” 在中心附近具有较大的响应,这使得它具有一定的局部性质,适用于某些模式识别任务。
缺点:
- 范围有限:函数仅在【-2,2】的区间是有限的,在别的数值下,神经元都处于一个非激活状态.
- 可解释性: 由于 SQ-RBF 并不是深度学习中最常见的激活函数,它的解释性可能相对较差,可能需要更多的背景知识才能理解其作用和效果。
总体而言,SQ-RBF激活函数在当前很少有所应用。。。。。
3. 总结
到此,使用 激活函数总结(十八) 已经介绍完毕了!!! 如果有什么疑问欢迎在评论区提出,对于共性问题可能会后续添加到文章介绍中。如果存在没有提及的激活函数也可以在评论区提出,后续会对其进行添加!!!!
如果觉得这篇文章对你有用,记得点赞、收藏并分享给你的小伙伴们哦😄。




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