深度学习:池化(Pooling)

池化(Pooling)操作在卷积神经网络中用于降低特征图的尺寸,减少计算量,并提供某种程度的平移不变性。我们以最常用的最大池化(Max Pooling)为例,来解释池化操作之后的特征图大小计算。
假设有以下参数:
  • 输入特征图大小: ( H i n × W i n ) ( H{in} \times W{in} ) (Hin×Win)
  • 池化窗口大小: ( K × K ) ( K \times K ) (K×K)
  • 步幅:( S )
  • 填充:( P )
池化之后的输出特征图大小可以用以下公式计算:

H o u t = ⌊ H i n − K + 2 P S ⌋ + 1 H{out} = \left\lfloor \frac{H{in} - K + 2P}{S} \right\rfloor + 1 Hout=⌊SHin−K+2P⌋+1
W o u t = ⌊ W i n − K + 2 P S ⌋ + 1 W{out} = \left\lfloor \frac{W{in} - K + 2P}{S} \right\rfloor + 1 Wout=⌊SWin−K+2P⌋+1

示例

假设输入特征图的大小是 ( 4 × 4 ) (4 \times 4) (4×4),池化窗口大小是 (2 \\times 2),步幅是 (2),无填充(即 (P = 0))。

参数:

  • ( H i n = 4 ) ( H_{in} = 4 ) (Hin=4)
  • ( W i n = 4 ) ( W_{in} = 4 ) (Win=4)
  • ( K = 2 )
  • ( S = 2 )
  • ( P = 0 )
计算:

H o u t = ⌊ 4 − 2 + 0 2 ⌋ + 1 = ⌊ 2 2 ⌋ + 1 = 1 + 1 = 2 H{out} = \left\lfloor \frac{4 - 2 + 0}{2} \right\rfloor + 1 = \left\lfloor \frac{2}{2} \right\rfloor + 1 = 1 + 1 = 2 Hout=⌊24−2+0⌋+1=⌊22⌋+1=1+1=2
W o u t = ⌊ 4 − 2 + 0 2 ⌋ + 1 = ⌊ 2 2 ⌋ + 1 = 1 + 1 = 2 W{out} = \left\lfloor \frac{4 - 2 + 0}{2} \right\rfloor + 1 = \left\lfloor \frac{2}{2} \right\rfloor + 1 = 1 + 1 = 2 Wout=⌊24−2+0⌋+1=⌊22⌋+1=1+1=2

因此,池化之后的输出特征图大小是 ( 2 × 2 ) (2 \times 2) (2×2)。

具体示例

假设输入特征图如下:

1 3 2 4 5 6 7 8 9 2 4 6 3 1 0 5 \begin{bmatrix} 1 & 3 & 2 & 4 \\ 5 & 6 & 7 & 8 \\ 9 & 2 & 4 & 6 \\ 3 & 1 & 0 & 5 \end{bmatrix} 1593362127404865

最大池化操作的结果将是:

\[ 6 8 9 6 \] \] \[ \\begin{bmatrix} 6 \& 8 \\\\ 9 \& 6 \\end{bmatrix} \] \[\[6986\]

步骤:
  • 取左上角的 ( 2 × 2 ) (2 \times 2) (2×2) 区域 ( 1 3 5 6 ) (\begin {bmatrix} 1 & 3 \\ 5 & 6 \end{bmatrix}) (1536),最大值是6。
  • 移动窗口至右上角 ( 2 4 7 8 ) (\begin{bmatrix} 2 &4 \\ 7 & 8 \end{bmatrix}) (2748),最大值是8。
  • 移动窗口至左下角 ( 9 2 3 1 ) (\begin{bmatrix} 9 &2 \\ 3 & 1 \end{bmatrix}) (9321),最大值是9。
  • 移动窗口至右下角 ( 4 6 0 5 ) (\begin{bmatrix} 4 & 6 \\ 0 & 5 \end{bmatrix}) (4065),最大值是6。
最终得到输出特征图:

6 8 9 6 \] \\begin{bmatrix} 6 \&8 \\\\ 9 \& 6 \\end{bmatrix} \[6986

通过以上计算和示例,明确了池化操作之后的特征图大小计算方法和具体操作过程。

相关推荐
AI大模型-小华4 分钟前
ChatGPT 服务充值与账户管理实操指南
人工智能·chatgpt·ai编程·codex·chatgpt plus·chatgpt pro
小码哥哥6 分钟前
构建企业级 AI 知识库:通往高效与安全的知识管理新范式2
人工智能·安全
tokenKe9 分钟前
OpenWork:把 AI Agent 工作台 从订阅制变成开源 + 本地的革命 | SSP Github Daily
人工智能·开源·github
leoZ23114 分钟前
CSDN 博客写作任务说明书 · 《Claude Code 实战》系列 · 第 5 篇
人工智能
WA内核拾荒者35 分钟前
WhatsApp 对话内容的质量评估体系与自动化检测方案
大数据·人工智能·自动化
tangjunjun-owen37 分钟前
YOLOv6 五大核心创新点深度解读:从训练到推理的完整剖析
人工智能·深度学习·yolov6
m4Rk_42 分钟前
【论文阅读】Agent 记忆机制(26):Infini Memory——将长期记忆维护成可读写的主题文档
论文阅读·人工智能·学习·开源·github
设计Z源1 小时前
AI 时代把第二大脑搬回本地:Logseq 的 365 天
人工智能·logseq
环境栈笔记1 小时前
指纹浏览器安全评测方法:核对环境、数据与权限后再选型
前端·人工智能·后端·自动化
星核0penstarry1 小时前
DeepSeek-V4-Flash 正式公测:大模型行业进入「极速平价普惠时代」
java·开发语言·人工智能