机器学习之卷积神经网络(九)

Posted on 2018-11-11 10:08  时光top  阅读(298)  评论(0编辑  收藏  举报

摘要:

  卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。

引言:

  在传统的机器学习中,通常是我们自己来寻找特征,而深度学习中我们通过神经网络来自主的学习特诊。在大量数据的前提下,深度学习往往能够比传统机器学习方法效果更好。

  卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。

一、卷积神经网络:

  首先将输入数据堪称三维的张量(Tensor)

  引入Convolution(卷积)操作,单元变成卷积核,部分连接共享权重。

  引入Pooling(采样)操作,降低输入张量的平面尺寸 

  卷积神经网络的最大优点:拥有某种特征学习的能力

二、网络结构

  1、三维张量

    

  一幅图我们认为有三维张量分为长、宽、和深度。这里深度在彩色图像中可以设置为3,R,G,B。

  2、卷积

  卷积的概念来自型号处理,我们在图像计算中也非常的常用。具体过程可以参见传统卷积方案。在卷积升级网络中,模板我们成为核Kernel。

    

  3、三维张量卷积

  这里,卷积核的深度和输入图像是一致的。每个卷积核都带有一个Bias。

   

  4、激活函数

  卷积以后会产生一个激活函数,这个激活函数跟人工神经网络类似。

 

  5、Pooling操作(采样)

  采样操作改变图像的尺寸,通过Pooling操作能够逐层吧图像尺寸降下来,减少维度。

   

三、卷积网络的设计

  1、设计方式:

   尽量使用3×3的卷积核,甚至更小,滑动因子取1。

   使用Pooling(2x2)对网络进行1/4下采样

   采用多层次架构,采用残差结构实现更深的网络。

   

   2、残擦网络结构

     

  3、复杂网络的BP计算

    同传统人工神经网络一样,核心依然是链式法则,利用框架搭建网络并对自己实现的结构,严格用数值计算验证。

  4、基于层次的特征学习

   

  层次越高越模糊。

  参考文献:http://blog.csdn.net/zouxy09/article/details/9993371

       http://www.36dsj.com/archives/24006

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