其中,
, , 是由拼接向量乘以权重矩阵之后,再通过一个 激活函数转换成0到1之间的数值,来作为一种门控状态。而 则是将结果通过一个 激活函数将转换成-1到1之间的值(这里使用 是因为这里是将其做为输入数据,而不是门控信号)。下面开始进一步介绍这四个状态在LSTM内部的使用。(敲黑板)
是Hadamard Product,也就是操作矩阵中对应的元素相乘,因此要求两个相乘矩阵是同型的。 则代表进行矩阵加法。LSTM内部主要有三个阶段:
1. 忘记阶段。这个阶段主要是对上一个节点传进来的输入进行选择性忘记。简单来说就是会 “忘记不重要的,记住重要的”。
具体来说是通过计算得到的
(f表示forget)来作为忘记门控,来控制上一个状态的 哪些需要留哪些需要忘。2. 选择记忆阶段。这个阶段将这个阶段的输入有选择性地进行“记忆”。主要是会对输入
进行选择记忆。哪些重要则着重记录下来,哪些不重要,则少记一些。当前的输入内容由前面计算得到的 表示。而选择的门控信号则是由 (i代表information)来进行控制。将上面两步得到的结果相加,即可得到传输给下一个状态的 。也就是上图中的第一个公式。3. 输出阶段。这个阶段将决定哪些将会被当成当前状态的输出。主要是通过
来进行控制的。并且还对上一阶段得到的 进行了放缩(通过一个tanh激活函数进行变化)。