Chapter7 卷积神经网络CNN

2023-12-09 06:30
文章标签 cnn 卷积 神经网络 chapter7

本文主要是介绍Chapter7 卷积神经网络CNN，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

和之前的网络(多层感知机mlp)比较

之前介绍的网络相邻层之间所有神经元都有连接，这叫全连接(fully-cnonected)
CNN相比之前网络多了卷积层(Convolution层)和池化层(pooling层)
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全连接层(Affine层)存在的问题：数据形状被忽视

Affine层读入的数据应是一维的。
例如：图像通常是高、长、通道 的 三维数据，而之前MNIST的(1,1,28)被拉成了一维784输入到最开始的Affine层。

图像是三维形状，“形状”含有重要的空间信息，
比如 空间上邻近的像素为相似值、RGB的各个通道间有关联、相距较远的像素间没什么关联等。

而卷积层可以保持形状不变，输入三维数据，输出三维数据，可以正确理解图像等具有形状的数据。
卷积层的输入输出数据称为 特征图(feature map) 有输入特征图(input feature map) 和输出特征图(output feature map)。

卷积层

卷积运算——卷积层的操作

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填充(paddling):主要是为了调整输出的大小

填充内容为0
如下图 填充值为2，则输入数据的大小为(8,8) ； 填充值为3，则输入数据的大小为(10,10)
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步幅(stride)

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三维的情形

输入数据的通道数=滤波器的通道数
每个通道的滤波器大小相同
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一般的：卷积运算的处理流(批处理)

(N,C,H,W)
(N,FN,OH,OW)
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池化层

池化是缩小高、长方向上的空间的运算。有Max池化 Average池化等
池化窗口大小=步幅大小
特征：
没有要学习的参数 每个通道独立进行 对数据的微小偏差具有鲁棒性
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卷积层和池化层的实现

im2col函数：将输入数据和滤波器展开为二维矩阵

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输入数据按【滤波器应用区域】展开成一行一行(三维变一维)
ps：如果应用区域有重叠 重叠部分就重复展开了 所以im2col有消耗更多内存的缺点。
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卷积层的实现

im2col函数 一定将特征图展开成矩阵

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卷积层

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池化层的实现在这里插入图片描述

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这篇关于Chapter7 卷积神经网络CNN的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/472818。

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