自编码器网络

1.自编码器网络

自动编码器是一种无监督 的数据维度压缩 和数据特征表达方法。

无监督

在海量数据的场景下,使用无监督的学习方法比有监督的学习方法更省力。

维度上的压缩

自编码网络可以根据输入的数据,对其进行表征学习。输入数据转换到隐藏层code时,隐藏层code的神经元数目低于输入层神经元,由于使用了更少的神经元表示了原数据,所以可以对数据进行降维。

数据特征表达方法

通过上图中的decoder解码器输出的就是经过处理的数据特征,自编码器的目的就是让输出能够在数据特征的角度上表示输入。

自编码器原理

我们希望神经网络能够学习到映射 𝒙 → 𝒙~

把网络切分为两个部分,前面的子网络尝试学习映射关系:: 𝒙 → 𝒛,后面的子网络尝试学习映射关系: 𝒛 → 𝒙。 把看成一个数据编码(Encode)的过程,把高维度的输入𝒙编码成低维度的隐变量𝒛(Latent Variable,或隐藏变量),称为 Encoder 网络(编码器); 看成数据解码(Decode)的过程,把编码过后的输入𝒛解码为高维度的𝒙, 称为 Decoder 网络(解码器)

2.能做什么?

自编码器具有一般意义上表征学习算法的功能,被应用于降维(dimensionality reduction)和异常值检测(anomaly detection) 。包含卷积层构筑的自编码器可被应用于计算机视觉问题,包括图像降噪(image denoising) 、神经风格迁移(neural style transfer)等 。

图像降噪

如图所示,自编码网络会在encode过程中提取原图片中的关键数据特征,并在decode过程中进行修复。

异常检测

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3.怎么实现?

java体系下有deeplearning4j库可以实现深度学习的相关算法

Eclipse Deeplearning4j · GitHub

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