Довготривала короткочасна пам'ять (LSTM) — це тип архітектури RNN, розроблений для вирішення проблем згасаючих градієнтів та довготривалих залежностей. LSTM здатні зберігати інформацію протягом тривалого часу, що робить їх особливо корисними для задач, пов'язаних із послідовностями.

• Структура LSTM: LSTM складаються з трьох основних компонентів — забуваючий шлюз (forget gate), вхідний шлюз (input gate) та вихідний шлюз (output gate). Ці шлюзи контролюють потік інформації в мережі, дозволяючи вирішувати, що запам'ятати, а що забути;
• Забуваючий шлюз: забуваючий шлюз визначає, яку інформацію з попереднього кроку часу слід відкинути. Він видає число від 0 до 1, де 0 означає "забути", а 1 — "зберегти" інформацію;
• Вхідний шлюз: вхідний шлюз контролює, яка нова інформація буде додана до стану комірки. Він також видає значення від 0 до 1, визначаючи, скільки нових даних слід включити;
• Вихідний шлюз: вихідний шлюз визначає, яка частина стану комірки буде виведена. Стан комірки оновлюється на кожному кроці часу на основі взаємодії між цими шлюзами;
• Переваги LSTM: LSTM краще справляються з довготривалими залежностями порівняно з традиційними RNN. Шлюзи в LSTM допомагають уникнути проблеми згасаючого градієнта, що дозволяє мережі навчатися та зберігати інформацію протягом багатьох кроків часу.

Підсумовуючи, LSTM є потужним розширенням RNN, яке вирішує ключові обмеження традиційних RNN, особливо при роботі з довгими послідовностями або задачами, що потребують збереження інформації протягом часу.