『壹』 卷積神經網路中padding為same 什麼意思
same 可以簡單理解為輸入和輸出圖像的大小相同,為了達到這個目的一般需要padding
『貳』 CNN卷積神經網路結構有哪些特點
局部連接,權值共享,池化操作,多層次結構。
1、局部連接使網路可以提取數據的局部特徵;
2、權值共享大大降低了網路的訓練難度,一個Filter只提取一個特徵,在整個圖片(或者語音/文本) 中進行卷積;
3、池化操作與多層次結構一起,實現了數據的降維,將低層次的局部特徵組合成為較高層次的特徵,從而對整個圖片進行表示。
『叄』 如何理解卷積神經網路中的局部感知野
權值共享的通俗理解就是整張圖片或者整組feature map共用一個卷積核,卷積核在圖片上慢慢滑動,所以圖片上每個區域都是利用了卷積核內的參數,這就是權值共享。
『肆』 卷積神經網路演算法是什麼
一維構築、二維構築、全卷積構築。
卷積神經網路(Convolutional Neural Networks, CNN)是一類包含卷積計算且具有深度結構的前饋神經網路(Feedforward Neural Networks),是深度學習(deep learning)的代表演算法之一。
卷積神經網路具有表徵學習(representation learning)能力,能夠按其階層結構對輸入信息進行平移不變分類(shift-invariant classification),因此也被稱為「平移不變人工神經網路(Shift-Invariant Artificial Neural Networks, SIANN)」。
卷積神經網路的連接性:
卷積神經網路中卷積層間的連接被稱為稀疏連接(sparse connection),即相比於前饋神經網路中的全連接,卷積層中的神經元僅與其相鄰層的部分,而非全部神經元相連。具體地,卷積神經網路第l層特徵圖中的任意一個像素(神經元)都僅是l-1層中卷積核所定義的感受野內的像素的線性組合。
卷積神經網路的稀疏連接具有正則化的效果,提高了網路結構的穩定性和泛化能力,避免過度擬合,同時,稀疏連接減少了權重參數的總量,有利於神經網路的快速學習,和在計算時減少內存開銷。
卷積神經網路中特徵圖同一通道內的所有像素共享一組卷積核權重系數,該性質被稱為權重共享(weight sharing)。權重共享將卷積神經網路和其它包含局部連接結構的神經網路相區分,後者雖然使用了稀疏連接,但不同連接的權重是不同的。權重共享和稀疏連接一樣,減少了卷積神經網路的參數總量,並具有正則化的效果。
在全連接網路視角下,卷積神經網路的稀疏連接和權重共享可以被視為兩個無限強的先驗(pirior),即一個隱含層神經元在其感受野之外的所有權重系數恆為0(但感受野可以在空間移動);且在一個通道內,所有神經元的權重系數相同。
『伍』 卷積神經網路權值共享怎麼體現的
- 用局部連接而不是全連接,同時權值共享。
局部連接的概念參考局部感受域,即某個視神經元僅考慮某一個小區域的視覺輸入,因此相比普通神經網路的全連接層(下一層的某一個神經元需要與前一層的所有節點連接),卷積網路的某一個卷積層的所有節點只負責前層輸入的某一個區域(比如某個3*3的方塊)。這樣一來需要訓練的權值數相比全連接而言會大大減少,進而減小對樣本空間大小的需求。
權值共享的概念就是,某一隱藏層的所有神經元共用一組權值。
這兩個概念對應卷積層的話,恰好就是某個固定的卷積核。卷積核在圖像上滑動時每處在一個位置分別對應一個「局部連接」的神經元,同時因為「權值共享」的緣故,這些神經元的參數一致,正好對應同一個卷積核。
順便補充下,不同卷積核對應不同的特徵,比如不同方向的邊(edge)就會分別對應不同的卷積核。
- 激活函數f(x)用ReLU的話避免了x過大梯度趨於0(比如用sigmoid)而影響訓練的權值的情況(即GradientVanishing)。同時結果會更稀疏一些。
- 池化之後(例如保留鄰域內最大或~~平均以舍棄一些信息)一定程度也壓制了過擬合的情況。
綜述
總體來說就是重復卷積-relu來提取特徵,進行池化之後再作更深層的特徵提取,實質上深層卷積網路的主要作用在於特徵提取。最後一層直接用softmax來分類(獲得一個介於0~1的值表達輸入屬於這一類別的概率)。
『陸』 卷積神經網路每層提取的特徵是什麼樣的
卷積神經網路是一個多層的神經網路,每層由多個二維平面組成,而每個平面由多個獨立神經元組成。
圖:卷積神經網路的概念示範:輸入圖像通過和三個可訓練的濾波器和可加偏置進行卷積,濾波過程如圖一,卷積後在C1層產生三個特徵映射圖,然後特徵映射圖中每組的四個像素再進行求和,加權值,加偏置,通過一個Sigmoid函數得到三個S2層的特徵映射圖。這些映射圖再進過濾波得到C3層。這個層級結構再和S2一樣產生S4。最終,這些像素值被光柵化,並連接成一個向量輸入到傳統的神經網路,得到輸出。
一般地,C層為特徵提取層,每個神經元的輸入與前一層的局部感受野相連,並提取該局部的特徵,一旦該局部特徵被提取後,它與其他特徵間的位置關系也隨之確定下來;S層是特徵映射層,網路的每個計算層由多個特徵映射組成,每個特徵映射為一個平面,平面上所有神經元的權值相等。特徵映射結構採用影響函數核小的sigmoid函數作為卷積網路的激活函數,使得特徵映射具有位移不變性。
此外,由於一個映射面上的神經元共享權值,因而減少了網路自由參數的個數,降低了網路參數選擇的復雜度。卷積神經網路中的每一個特徵提取層(C-層)都緊跟著一個用來求局部平均與二次提取的計算層(S-層),這種特有的兩次特徵提取結構使網路在識別時對輸入樣本有較高的畸變容忍能力。
『柒』 描述計算機視覺問題中卷積神經網路(CNN)的基本概念,並描述CNN如何實現這些概念。
摘要 你好,卷積是CNN的核心,是用卷積核掃描圖像,得到相應的特徵。卷積核可以理解成過濾器(或圖像掃描器、特徵掃描器、局部感受野)。這里先不涉及到卷積的具體操作,只介紹卷積的簡單概念。在BPNN中,前後層神經元的連接是「全連接」,即每個神經元都與前一層所有神經元相連,而卷積是每個神經元只與上一層的一部分神經元相連希望我的回答能幫到你
『捌』 卷積神經網路的卷積層如何提取特徵
提取特徵不一定是分三層,覺得特徵值不夠好,可以增加卷積層。用於圖片識別只是一種,其根本理念是通過卷積神經網路提取特徵,圖片只是數據的一種,人臉識別根本也是一種圖片的比對,基本理念是對數據提取特徵進行學習。數據可以是圖片,聲音,視屏等等
『玖』 卷積神經網路中的局部連接是什麼意思
網路的下一層和上一層之間通過卷積核連接,或者說上一層的數據和卷積核卷積之後得到下一層。在全連接網路中,上一層的每個數據和下一層的每個數據都會有關,局部連接的意思就是說下一層只和上一層的局部數據有關。
這張圖就是局部連接,可以看到上一層只有3個單元和下一層連接(這張圖的流程是從下到上,所以我說的上一層是最底層,下一層是按照箭頭方向的上邊那層)。
局部連接的作用是減少計算參數。
『拾』 如何更好的理解分析深度卷積神經網路
用局部連接而不是全連接,同時權值共享。
局部連接的概念參考局部感受域,即某個視神經元僅考慮某一個小區域的視覺輸入,因此相比普通神經網路的全連接層(下一層的某一個神經元需要與前一層的所有節點連接),卷積網路的某一個卷積層的所有節點只負責前層輸入的某一個區域(比如某個3*3的方塊)。這樣一來需要訓練的權值數相比全連接而言會大大減少,進而減小對樣本空間大小的需求。
權值共享的概念就是,某一隱藏層的所有神經元共用一組權值。
這兩個概念對應卷積層的話,恰好就是某個固定的卷積核。卷積核在圖像上滑動時每處在一個位置分別對應一個「局部連接」的神經元,同時因為「權值共享」的緣故,這些神經元的參數一致,正好對應同一個卷積核。
順便補充下,不同卷積核對應不同的特徵,比如不同方向的邊(edge)就會分別對應不同的卷積核。
激活函數f(x)用ReLU的話避免了x過大梯度趨於0(比如用sigmoid)而影響訓練的權值的情況(即GradientVanishing)。同時結果會更稀疏一些。
池化之後(例如保留鄰域內最大或採納平均以舍棄一些信息)一定程度也壓制了過擬合的情況。
綜述
總體來說就是重復卷積-relu來提取特徵,進行池化之後再作更深層的特徵提取,實質上深層卷積網路的主要作用在於特徵提取。最後一層直接用softmax來分類(獲得一個介於0~1的值表達輸入屬於這一類別的概率)。