一文讀懂卷積神經(jīng)網(wǎng)絡cnn(編輯修改稿)
2025-08-31 23:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 也是受啟發(fā)于生物學里面的視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。視覺皮層的神經(jīng)元就是局部接受信息的（即這些神經(jīng)元只響應某些特定區(qū)域的刺激）。如下圖所示：左圖為全連接，右圖為局部連接。在上右圖中，假如每個神經(jīng)元只和1010個像素值相連，那么權(quán)值數(shù)據(jù)為1000000100個參數(shù)，減少為原來的千分之一。而那1010個像素值對應的1010個參數(shù)，其實就相當于卷積操作。 參數(shù)共享但其實這樣的話參數(shù)仍然過多，那么就啟動第二級神器，即權(quán)值共享。在上面的局部連接中，每個神經(jīng)元都對應100個參數(shù)，一共1000000個神經(jīng)元，如果這1000000個神經(jīng)元的100個參數(shù)都是相等的，那么參數(shù)數(shù)目就變?yōu)?00了。怎么理解權(quán)值共享呢？我們可以將這100個參數(shù)（也就是卷積操作）看成是提取特征的方式，該方式與位置無關(guān)。這其中隱含的原理則是：圖像的一部分的統(tǒng)計特性與其他部分是一樣的。這也意味著我們在這一部分學習的特征也能用在另一部分上，所以對于這個圖像上的所有位置，我們都能使用同樣的學習特征。更直觀一些，當從一個大尺寸圖像中隨機選取一小塊，比如說 88 作為樣本，并且從這個小塊樣本中學習到了一些特征，這時我們可以把從這個 88 樣本中學習到的特征作為探測器，應用到這個圖像的任意地方中去。特別是，我們可以用從 88 樣本中所學習到的特征跟原本的大尺寸圖像作卷積，從而對這個大尺寸圖像上的任一位置獲得一個不同特征的激活值。如下圖所示，展示了一個33的卷積核在55的圖像上做卷積的過程。每個卷積都是一種特征提取方式，就像一個篩子，將圖像中符合條件（激活值越大越符合條件）的部分篩選出來。 多卷積核上面所述只有100個參數(shù)時，表明只有1個100*100的卷積核，顯然，特征提取是不充分的，我們可以添加多個卷積核，比如32個卷積核，可以學習32種特征。在有多個卷積核時，如下圖所示：上圖右，不同顏色表明不同的卷積核。每個卷積核都會將圖像生成為另一幅圖像。比如兩個卷積核就可以將生成兩幅圖像，這兩幅圖像可以看做是一張圖像的不同的通道。如下圖所示，下圖有個小錯誤，即將w1改為w0，w2改為w1即可。下文中仍以w1和w2稱呼它們。下圖展示了在四個通道上的卷積操作，有兩個卷積核，生成兩個通道。其中需要注意的是，四個通道上
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1