卷积神经网络的基本概念——【1】卷积和池化

卷积神经网络利用滤波器(即内核)来检测图像中展示的特征,例如边缘。卷积神经网络四个主要的操作如下:

  • 卷积
  • 非线性(ReLU)
  • 池化或子采样(Sub Sampling)
  • 分类(全连接层)

一、卷积

卷积是两股信息源交织在一起的有序的过程;亦是一个把函数转换成其它东西的操作。

卷积已经长时间在图像处理中被用于模糊和锐化图像,但也执行其它操作如增强边缘和浮雕(emboss)。卷积神经网络增强了相邻神经元之间的局部连接模式。

卷积层:

卷积神经网络的第一层永远是卷积层。卷积层对输入进行卷积操作,把结果传给下一层。一个卷积操作将感受野内的所有像素转换昵称一个值。例如,如果你对一个图像进行卷积操作,相当于你把图像尺寸变小了,或者说把感受野内所有的信息变成了一个像素。最后卷积层的输出就变成了一个vector向量,如1,2,3这种。基于要处理问题的类型和我们希望学习的特征的种类,我们可以使用不同种类的卷积。

二、池化

池化操作包括在特征图的每个通道上滑动一个二维的滤波器,并求出被滤波器覆盖的区域的特征和。

对于一个维度为的 特征图,经过一个池化层获得的输出的维度为:

其中, 分别为特征图的高度、宽度、通道数目。f为滤波器的大小,s为滤波器移动的步长。

一个常见的卷积神经网络模型结构有多个卷积和池化层,一个个堆叠在一起。

使用池化的原因:池化层被用于减少特征图的维度,由此可以减少需要学习的参数和网络中计算的次数;池化层对卷积层产生的特征图的区域中的特征进行了求和,因此,更进一步的操作是在求和的特征上进行的,而不是被卷积层产生的精准位置的特征。池化使得模型对于输入图片的特征位置的变化更具有鲁棒性。

最大池化(max pooling):

平均池化是将滤波器覆盖范围内的特征图中的元素取平均值。因此最大池化就是给出特征图 特定批次patch的最显著特征,即取元素最大值。示例图如下:

相关推荐
Chasing__Dreams3 小时前
大模型应用开发--6--Transformer架构介绍
深度学习·架构·transformer
147API3 小时前
蒸馏模型版本升级怎么做,权重、评测器和服务配置一起管
人工智能·深度学习·蒸馏·模型蒸馏
XLYcmy4 小时前
京东 算法实习一面 上
rnn·神经网络·llm·微调·transformer·训练·对齐
chen_zn959 小时前
《VLA 系列》π0.5 + KI | 知识隔离 | 离散与连续动作联合训练 | 论文与源码解析
人工智能·深度学习·注意力机制·vla
EasyGBS10 小时前
告别“通用AI”的三大痛点:国标GB28181公网平台EasyGBS+DLTM让企业拥有专属AI安防大脑
人工智能·深度学习·机器学习
就是一顿骚操作11 小时前
VGG:用小卷积块把 CNN 做深的经典解读
人工智能·深度学习·神经网络·cnn·论文解读
高洁0112 小时前
工信部教考中心证书
人工智能·深度学习·算法·机器学习·知识图谱
DogDaoDao13 小时前
NNVC-17.1 深度解析:神经网络视频编码的最新进展与性能全景
神经网络·音视频·视频编解码·h266·vvc·vtm·nnvc
hhzz14 小时前
《深度学习框架PyTorch入门与实践》系列:09-分布式与并行训练之DataParallel、DDP与Horovod
pytorch·分布式·深度学习
心运软件15 小时前
基于深度学习的宝石图像分类系统
人工智能·python·深度学习·机器学习·分类·数据挖掘