Сигмо́ида (также сигмо́ид) — это гладкая монотонная возрастающая нелинейная функция, имеющая форму буквы «S», которая часто применяется для «сглаживания» значений некоторой величины.

Часто под сигмоидой понимают логистическую функцию .

Сигмоида ограничена двумя горизонтальными асимптотами, к которым стремится при стремлении аргумента к . В зависимости от соглашения, этими асимптотами могут быть (в ) либо в и в .

Производная сигмоиды представляет собой колоколообразную кривую с максимумом в нуле, асимптотически стремящуюся к нулю в .

Семейство функций класса сигмоид

В семейство функций класса сигмоид входят такие функции, как арктангенс, гиперболический тангенс и другие функции подобного вида.

Функция Ферми — Дирака (экспоненциальная сигмоида): .

Рациональная сигмоида: .

Арктангенс: .

Гиперболический тангенс: .

Гладкая ступенька N-го порядка: .

Корневая сигмоида: .

Логистическая функция: .

Обобщённая логистическая функция: .

Функция ошибок: .

Функция Гудермана: .

Применение

Нейронные сети Сигмоиды применяются в нейронных сетях в качестве функций активации. Они позволяют нейронам как усиливать слабые сигналы, так и не насыщаться от сильных сигналов.

В нейронных сетях часто используются сигмоиды, производные которых могут быть выражены через саму функцию. Это позволяет существенно сократить вычислительную сложность метода обратного распространения ошибки, сделав его применимым на практике:  — для гиперболического тангенса;  — для логистической функции.

Логистическая регрессия Логистическая функция используется в решении задач классификации с использованием логистической регрессии. Пусть решается задача классификации с двумя классами ( и , где  — переменная, указывающая класс объекта). Делается предположение о том, что вероятность принадлежности объекта к одному из классов выражается через значения признаков этого объекта (действительные числа): , где  — некоторые коэффициенты, требующие подбора, обычно, методом наибольшего правдоподобия.

Именно такая функция получается при использовании обобщённой линейной модели и предположения, что зависимая переменная распределена по закону Бернулли.

См. также Искусственная нейронная сеть Перцептрон Модифицированный гиперболический тангенс

Литература

Примечания

Ссылки Сравнение быстроты нескольких программных реализаций гиперболического тангенса

Категория:Нейронные сети Категория:Функции