AI入门笔记(四)

深度学习是人工智能的一种实现方法。本文我将学习到的关于深度学习的代表卷积神经网络的数学结构分享给大家。

深度学习是重叠了很多层的隐藏层(中间层)的神经网络。我们以一个例题为例。

建立一个卷积神经网络,用来识别通过 6×6 像素的图像读取的手写数字 1、2、3。图像的像素为单色二值。

上图中的圈表示神经单元,隐藏层由多个具有结构的层组成。具体来说,隐藏层是多个由卷积层和池化层构成的层组成的,这就是简单原始的卷积神经网络。

那么仔细看上图,我们其实可以从中看出卷积神经网络的数学结构。当输入层接收到数据后,经过卷积到隐藏层中的卷积层,卷积层简化后到池化层,最终到输入层进行输出。那么到底是怎样进行卷积和简化的呢?接下来我们就来讲解一下。

其实原理十分简单。对于隐藏层的神经元会用3×3(通常是5×5)的方阵去扫描输入层的数据,主动去探索其需要的偏好,再利用相似整合为一个神经单元的信号和,就得到了卷积层,卷积层再通过这个方法得到池化层,最终通过相似度得出最后的结果。实际上,在隐藏层中,有很多层,不停的卷积简化,由一个很大的输入层最后得到一个值,而通过层层卷积,这就是"深"就是深度学习,而这个结构组成的就是卷积神经网络。

对比之前我们在(一)(二)(三)中提到的简单神经,卷积神经网络有如下优点:

  • 对于复杂的模式识别问题,也可以用简洁的网络来处理。
  • 整体而言,因为神经单元的数量少了,所以计算比较轻松。

我们通过例题再仔细来看一下。

其偏好为S

通过扫描我们可以得到如下结果

我们将结果进行汇总如下,我们将偏好S称为过滤器,而由过滤器卷积得到的下图结果成为特征映射。

相关推荐
Mr数据杨2 分钟前
【CanMV K210】视觉识别 颜色阈值分割与色块检测实验
人工智能·硬件开发·canmv k210
Bruce_Liuxiaowei5 分钟前
OpenClaw 网关启动失败:配置文件权限错误的排查与修复
人工智能·智能体
kobesdu13 分钟前
【ROS2实战笔记-18】ROS2 通信的隐秘控制:DDS 配置参数如何决定系统性能
网络·人工智能·笔记·机器人·开源·ros·人形机器人
组合缺一16 分钟前
Java AI 框架三国杀:Solon AI vs Spring AI vs LangChain4j 深度对比
java·人工智能·spring·ai·langchain·llm·solon
碳基硅坊26 分钟前
GPT-5.5 vs Claude Opus 4.7:两大顶级模型的深度横评
人工智能·claude opus 4.7·gpt 5.5
eastyuxiao44 分钟前
第二章 数字孪生核心技术体系
大数据·人工智能·数字孪生
xwz小王子44 分钟前
刚刚,诺奖得主David Baker团队Nature发文:AI正从“造分子”迈向“造机器”
人工智能
humcomm1 小时前
边缘计算如何与云原生技术结合
人工智能·云原生·边缘计算
扬帆破浪1 小时前
免费开源AI软件.桌面单机版,可移动的AI知识库,察元 AI桌面版:macOS首次启动报无法验证 开发者签名与公证的现实做法
人工智能·macos·开源·知识图谱
zhaoshuzhaoshu1 小时前
深入解析:Harness 工程架构与设计规则
人工智能