深度学习基础课：用全连接层识别手写数字（上）

大家好~我开设了“深度学习基础班”的线上课程，带领同学从0开始学习全连接和卷积神经网络，进行数学推导，并且实现可以运行的Demo程序

线上课程资料：
本节课录像回放

加QQ群，获得ppt等资料，与群主交流讨论：106047770

本系列文章为线上课程的复盘，每上完一节课就会同步发布对应的文章

本文为第五节课：“用全连接层识别手写数字（上）”的复盘文章

本课程系列文章可进入索引查看：
深度学习基础课系列文章索引

目录

为什么要学习本课

  • 如何用全连接层识别下面的手写数字？
    image

回顾相关课程内容

  • 第三节课：全连接层的前向和后向传播推导
    • 全连接层的网络结构是什么？
    • 如何实现前向传播？
    • 如何实现后向传播？
    • 如何实现训练？
    • 如何使用全连接层实现“判断性别Demo”？

主问题：输入是什么？

  • 输入层的输入数据是什么？
    答：手写数字图片的像素的亮度值
  • 如何处理输入数据？
    • 把整个手写数字图片作为输入数据会有什么问题？
      答：
      输出不确定；
      单个样本的像素太多，造成输入层神经元过多，训练不容易收敛；
      变化太多了（每个数字一变，整个样本就变了），训练不容易收敛；
    • 如何解决该问题？
      答：拆分成每个数字一张图片：
      image

主问题：输出是什么？

  • 需要的输出数据是什么？
    答：一个数字，范围为0-9
  • 如何设计输出层的输出数据？
    答：输出层输出10个数字，数字的范围为[0.0,1.0]
  • 如何确定输出的是哪个数字？
    答：最大的数字的序号，即为输出的数字

主问题：网络结构是什么？

  • 已知每个数字图片的像素数量为28*28=784，那么输入层节点数（神经元的个数）是多少？
    答：784
  • 输出层节点数是多少？
    答：10
  • 我们使用1层隐藏层
  • 隐藏层节点数是多少？
    答：下图为一些估计公式，我们使用第一个公式来估计，取30
    image

主问题：如何判断训练是否收敛？

  • 我们之前是如何判断的？
    答：判断loss是否接近0
  • 现在还行得通吗？
    • 损失函数需要改变吗？
      image
      答：需要
    • 如何改变？
      答：改变后的损失函数公式为： \( e=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n (\left\vert \overrightarrow{y_{真实}} - \overrightarrow{y_{输出}} \right\vert)^2 \)
  • 除了判断误差的方法，还有其它的方法来判断是否收敛吗？
    答：判断正确率

任务：实现训练

posted @ 2022-11-15 05:20  杨元超  阅读(88)  评论(0)  编辑  收藏  举报