Почему здесь tanh, а не ReLU?

**ReLU** чаще в глубоких сетях из-за скорости и разреженности, но **tanh** гладкий и ограниченный — для крошечной учебной модели удобнее и ближе к классическим выкладкам; при насыщении всё равно виден эффект «затухающих» производных.

Полный батч — это как SGD?

**SGD** берёт маленькие случайные подмножества (или одну точку) на шаг; **полный батч** усредняет градиент по **всем** точкам — здесь так проще интерпретировать шаг, но на больших **N** шаг тяжелее.

Почему спирали иногда не доучиваются?

Спирали **сложные**, а сеть **маленькая**; нужны **ширина H**, устойчивый **η** и много эпох. Границе могут понадобиться «изгибы», которые при узком скрытом слое появляются медленно или застревают в плохом локальном минимуме.

Двухслойная сеть и обратное распространение (XOR / спираль)

Точки с метками на плоскости; tanh в скрытом слое и логистика на выходе; полный батч-градиент по BCE; теплокарта P(класс 1) и движение границы ~0.5 по эпохам.

Сеть и оптимизация

Нейронов в скрытом слое H10

Скорость обучения η0.42

Данные

Пресет демо

Размер демо96

Seed демо7

Архитектура: **z₁ = W₁x + b₁**, **a₁ = tanh(z₁)**, **ŷ = σ(W₂a₁ + b₂)**. Функция потерь — **средняя BCE**; градиенты усредняются по всем точкам (полный батч).

Горячие клавиши

Щёлчок — точка выбранного класса
Перетаскивание — сдвинуть
Shift+щелчок — удалить
R — новые случайные веса

Измеренные величины

Точек96

Эпох обучено0

Средняя BCE0.7865

Точность на train45.8%

О модели

Реализован минимальный многослойный перцептрон в духе вводных курсов ML: один скрытый слой с tanh и логистический выход σ(z₂) для бинарной метки по двум признакам (x, y). Прямой проход: z₁ = W₁ x + b₁, a₁ = tanh(z₁), z₂ = w₂ᵀ a₁ + b₂, ŷ = σ(z₂). Обучение — полный батч (усреднение градиента по всем точкам) с шагом η по средней бинарной кросс-энтропии. Обратное распространение — цепное правило: ошибка на выходе ŷ − y тянет W₂, b₂, затем через tanh′(z₁) = 1 − tanh²(z₁) — W₁, b₁. Теплокарта σ(z₂(x, y)) показывает P(класс 1) и как движется граница уровня ~0.5 после блоков эпох; белое кольцо — ошибка на обучении. Пресеты XOR и две спирали.

Для кого: Студенты, осваивающие обозначения MLP, BCE и ручной backprop до фреймворков; хорошо сочетается с лабораторией дерева решений на сайте.

Ключевые понятия

MLP
Tanh
Сигмоида
BCE
Полный батч
Backprop
Граница решения
XOR

Как это работает

2-слойный MLP: z₁ = W₁x + b₁, tanh, затем σ(W₂a₁ + b₂); потеря BCE; полный батч — градиент усредняется по всем точкам; backprop: ŷ−y на выходе, далее tanh′ к W₁. Теплокарта — P(класс 1); граница ~0.5 движется по эпохам.

Часто задаваемые вопросы

Почему здесь tanh, а не ReLU?: ReLU чаще в глубоких сетях из-за скорости и разреженности, но tanh гладкий и ограниченный — для крошечной учебной модели удобнее и ближе к классическим выкладкам; при насыщении всё равно виден эффект «затухающих» производных.
Полный батч — это как SGD?: SGD берёт маленькие случайные подмножества (или одну точку) на шаг; полный батч усредняет градиент по всем точкам — здесь так проще интерпретировать шаг, но на больших N шаг тяжелее.
Почему спирали иногда не доучиваются?: Спирали сложные, а сеть маленькая; нужны ширина H, устойчивый η и много эпох. Границе могут понадобиться «изгибы», которые при узком скрытом слое появляются медленно или застревают в плохом локальном минимуме.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 85 в «Визуализация математики».

Вся категория →

НовоеШкольные

Дерево решений (2D игрушка)

Запустить симулятор

Жадные **осевые** разбиения на плоскости с двумя классами: **Джини** или **энтропия**, глубина и минимум точек в листе; прямоугольники решений и пунктирные линии рекурсивных срезов.

НовоеШкольные

Градиентный спуск (2D)

Запустить симулятор

Линии уровня функции f(x,y) и траектория (x,y) ← (x,y) − η∇f; чаша или эллиптическая впадина.

НовоеШкольные

Кластеризация K-средних (Ллойд)

Запустить симулятор

Кликами добавляйте точки, выберите **k**, заново выберите **k** стартовых центроидов из точек, затем шагайте по **Ллойду** (назначение к ближайшему центроиду → центр тяжести кластера). Демо — смесь гауссиан; счётчик шагов и **SSE** внутри кластеров.

НовоеШкольные