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深度神经网络中的归一化

归一化

数据归一化的含义是使得不同维度的特征具有相同的尺度。

标准化

最大最小值归一化

以最大最小值为界,把总体数据线性插值到这个区间里面。

批归一化 (Batch Normalization, BN)

Batch Normalization 计算一个小批量内的均值和方差,再把激活标准化为近似零均值、单位方差,最后通过可学习的缩放和平移恢复表示能力。标准化后的数据不一定服从正态分布。

层归一化 (Layer Normalization, LN)

主要是针对序列数据的归一化方法,针对同一层的所有神经元进行归一化,不依赖 batch 统计量。

均方根层归一化 (Root Mean Square Layer Normalization, RMS Nrom)

动态双曲正切 (Dynamic Tanh, DyT)

定义如下

\[ \text{DyT}(X) = \gamma \cdot \tanh(\alpha x) + \beta \]

实例归一化 (Instance Normalization, IN)

最初应用于图像的风格迁移。通过计算实例统计量,标准化。

组归一化 (Group Normalization, GN)

针对小批量任务的赶紧归一化方法,LN 和 IN 的处理维度,在 batch 极小的时候仍能保持稳定的估计。