dirty 发表于 2024-10-20 23:15

《人工智能实践教程》--卷积神经网络CNN

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 卷积神经网络(ConvolutionalNeura! Network,CNN)。CNN 可用于图像识别语音识别等场合。</p>

<p>1.整体结构</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; CNN可以通过组装层进行构建,CNN中有卷积层(Convolution层)和池化层(Pooling层)。&nbsp;CNN常见网络结构</p>

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<p>2.卷积层</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 在CNN中会出现了一些特有的术语,如填充、步幅等。此外,各层中传逸的据是有形状的数据。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 卷积层可以保持形状不变。当输入数据为图像时,卷积层会以3维数据的形式接收输入数据,并以3维数据的形式输出至下一层。因此,在CNN中,卷积层可以正确&ldquo;理解图像等具有形状的数据。有时将卷积层的输入/输出数据称为特征图(Feature Map),其中,卷积层的输入数据称为输入特征图(InputFeature Map),输出数据称为输出特征图(OutpuFeature Map).</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 卷积层进行卷积运算,卷积运算相当于图像处理中的&ldquo;滤波器运算&rdquo;。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 在进行卷积层的处理前,有时要向输入数据的四周填入固定的数据(比如0等),这称为填充(padding),填充在卷积运算中经常会用到。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 应用滤波器的位置间隔称为步幅(side)。如果增大步幅,那么输出数据的大小会变小;如果增大填充,那么输出数据的大小会变大。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp;三维数据的卷积运算--三维数据进行卷积运算,除高、宽方向外,还包括通道方向。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 在神经网络的实现中,进行了将输入数据打包的批处理。</p>

<p>3.池化层</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 池化是一种缩小高、宽方向上的空间的运算。池化层的特征:没有要学习的参数;通道数不发生变化;对微小的变化具有鲁棒性。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 通过使用一些技巧,可以轻松地实现卷积层和池化层。本节将介绍这些技巧,首先将问题简化,然后再进行实现。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 池化层的实现与卷积层的实现相同,也使用im2col函数展开输入数据。不同的是在池化时,通道方向上是独立的。池化的应用区域按通道单独展开的。&nbsp;</p>

<p>4.卷积神经网络可视化</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 卷积层权重的可视化--卷积层的滤波器能提取边缘或斑块等原始信息,并且CNN会将这些原始信息传递给后面的层。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 基于分层结构的信息提取--在堆叠多层的 CNN中,从各层分别能提取,会发现从越靠后的层中提取的信息越抽象(神经元反应更强烈)。</p>

<p>5.具有代表性的卷积神经网络。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; LeNet 是进行手写数字识别的网络。,LeNet 有如下几个特点:</p>

<p>一是激活函数。LeNet 使用 Sigmoid 函数作为激活函数,而现在的 CNN 主要使用 ReLU函数作为激活函数。<br />
二是原始的 LeNet 使用子采样(Subsampling)缩小中间数据的大小,而在现在的CNN使用 Max 池化缩小中间数据的大小。</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; AlexNet 是引发深度学习热潮的导火线,它的网络结构与LeNet基本相同,但有如下几个不同点。<br />
激活函数使用 ReLU。<br />
使用进行局部正规化的LRN(LocalResponse Normalization)层。<br />
使用 Dropout 方法,Dropout方法是指在深度学习网络的训练过程中,对于神经网络单元,按照一定的概率将其暂时从网络中丢弃。</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; 卷积神经网络CNN是大家比较耳熟能详的,通过阅读学习,对卷积神经网络有了进一步认识与理解掌握,常学常新。</p>

Jacktang 发表于 2024-10-21 07:49

<p>&nbsp; 卷积神经网络CNN确实听所过,看来想弄懂还得像楼主这样,好好读书<img height="48" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/congra.gif" width="48" /></p>

dirty 发表于 2024-10-21 23:57

Jacktang 发表于 2024-10-21 07:49
&nbsp; 卷积神经网络CNN确实听所过,看来想弄懂还得像楼主这样,好好读书

<p>哈,多学习总是好的</p>

freebsder 发表于 2024-10-28 15:09

<p>AlexNet 一炮而火,确实经典。</p>

dirty 发表于 2024-11-1 10:27

freebsder 发表于 2024-10-28 15:09
AlexNet 一炮而火,确实经典。

<p>是的。学习AI,要善于借助资源工具平台</p>

ljg2np 发表于 2024-11-1 14:48

<p>卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)是深度学习神经网络的主要推动力量,在人工智能的飞速发展中发挥了核心作用。</p>

kaola_0606 发表于 2024-12-2 23:43

<p>感谢分享</p>

kaola_0606 发表于 2024-12-2 23:44

<p>感谢分享</p>
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