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輸入計算

數學公式

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  1. Sampled x Values

    Sampled x Values: Leaky ReLU 激活函數計算器

    Each point i (from 0) uses x = startX + i*stepX for the given number of points.

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結果

Leaky ReLU at x = 3
3
f(x) = x if x > 0, else α·x
點數 101
α (leak slope) 0.01
First f(x) (at x = -4) -0.04
Last f(x) (at x = 1) 1
x f(x)
-4 -0.04
-3.95 -0.0395
-3.9 -0.039
-3.85 -0.0385
-3.8 -0.038
-3.75 -0.0375
-3.7 -0.037
-3.65 -0.0365
-3.6 -0.036
-3.55 -0.0355
-3.5 -0.035
-3.45 -0.0345
-3.4 -0.034
-3.35 -0.0335
-3.3 -0.033
-3.25 -0.0325
-3.2 -0.032
-3.15 -0.0315
-3.1 -0.031
-3.05 -0.0305
-3 -0.03
-2.95 -0.0295
-2.9 -0.029
-2.85 -0.0285
-2.8 -0.028
-2.75 -0.0275
-2.7 -0.027
-2.65 -0.0265
-2.6 -0.026
-2.55 -0.0255
-2.5 -0.025
-2.45 -0.0245
-2.4 -0.024
-2.35 -0.0235
-2.3 -0.023
-2.25 -0.0225
-2.2 -0.022
-2.15 -0.0215
-2.1 -0.021
-2.05 -0.0205
-2 -0.02
-1.95 -0.0195
-1.9 -0.019
-1.85 -0.0185
-1.8 -0.018
-1.75 -0.0175
-1.7 -0.017
-1.65 -0.0165
-1.6 -0.016
-1.55 -0.0155
-1.5 -0.015
-1.45 -0.0145
-1.4 -0.014
-1.35 -0.0135
-1.3 -0.013
-1.25 -0.0125
-1.2 -0.012
-1.15 -0.0115
-1.1 -0.011
-1.05 -0.0105
-1 -0.01
-0.95 -0.0095
-0.9 -0.009
-0.85 -0.0085
-0.8 -0.008
-0.75 -0.0075
-0.7 -0.007
-0.65 -0.0065
-0.6 -0.006
-0.55 -0.0055
-0.5 -0.005
-0.45 -0.0045
-0.4 -0.004
-0.35 -0.0035
-0.3 -0.003
-0.25 -0.0025
-0.2 -0.002
-0.15 -0.0015
-0.1 -0.001
-0.05 -0.0005
0 0
0.05 0.05
0.1 0.1
0.15 0.15
0.2 0.2
0.25 0.25
0.3 0.3
0.35 0.35
0.4 0.4
0.45 0.45
0.5 0.5
0.55 0.55
0.6 0.6
0.65 0.65
0.7 0.7
0.75 0.75
0.8 0.8
0.85 0.85
0.9 0.9
0.95 0.95
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什麼是 Leaky ReLU 激活函數?

Leaky ReLU(Leaky Rectified Linear Unit,帶洩漏的線性整流單元)是深度神經網路中相當常用的激活函數。它和標準 ReLU 一樣會讓正值輸入原封不動地通過,但不同的是,對於負值輸入,它不會直接壓成 0,而是賦予一個微小的非零斜率 alpha。如此一來,即使是負的預激活值也能保留一點梯度流動,有助於避免所謂的「ReLU 死亡」問題——也就是神經元卡在輸出 0、再也學不到東西的情況。

x 軸與 y 軸上的 Leaky ReLU 激活函數圖形
Leaky ReLU 曲線:一條通過原點的直線,負輸入時斜率較小,正輸入時斜率為1。

計算公式

對於輸入 \(x\) 與洩漏斜率 \(\alpha\),輸出為:當 \(x > 0\) 時 \(f(x) = x\);當 \(x \le 0\) 時 \(f(x) = \alpha \cdot x\)。

$$f(x) = \begin{cases} x & \text{if } x > 0 \\[0.5em] \alpha \cdot x & \text{if } x \le 0 \end{cases}$$

預設的洩漏斜率為 \(\alpha = 0.01\)。有兩個特殊情況值得留意:當 \(\alpha = 0\) 時,函數就退化成標準 ReLU(\(\max(0, x)\));當 \(\alpha = 1\) 時,函數則塌縮成恆等直線 \(f(x) = x\)。

如何使用本計算器

輸入起始 \(x\) 值、各點之間的間距(步長)、要產生的點數,以及洩漏斜率 \(\alpha\)。工具會依公式

$$x_i = \text{startX} + i \cdot \text{stepX}, \quad i = 0, 1, \dots, \text{count} - 1$$

(\(i\) 從 0 到 \(\text{count}-1\))建立數列,計算每個點的 \(f\) 值,並列出所有 \((x, f(x))\) 配對,同時繪製出曲線圖。你也可以直接輸入單一 \(x\) 值,立即取得對應的 \(f(x)\) 計算結果。

實例演算

以 \(\alpha = 0.01\) 為例:當 \(x = -4\) 時,輸入為非正值,所以 \(f = 0.01 \times (-4) = -0.04\);當 \(x = 0\) 時,\(f = 0\);當 \(x = 3\) 時,輸入為正值,所以 \(f = 3\)。若使用預設值(\(\text{startX} = -4\)、\(\text{stepX} = 0.05\)、\(\text{count} = 101\)),掃描範圍會從 \(x = -4\)(\(f = -0.04\))一路到 \(x = +1.0\)(\(f = 1.0\)),並在第 81 個點(\(i = 80\))處通過零點。

常見問題

Leaky ReLU 和 ReLU 有什麼差別?ReLU 對所有負值輸入都輸出 0;而 Leaky ReLU 會輸出 \(\alpha \cdot x\),也就是一個微小的負值,藉此保留梯度。

\(\alpha\) 取多少比較合適?0.01 是最常見的預設值。像 Parametric ReLU 這類變體,則會在訓練過程中自動學習 \(\alpha\) 的值。

\(\alpha\) 可以是負數嗎?數學上可以,但這種做法相當罕見,並不建議用在一般的神經網路中。

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