目录
[卷积神经网络-3D 卷积](#卷积神经网络-3D 卷积)
[Batch Normalization](#Batch Normalization)
激活函数
隐藏层只能使用非线性激活函数，不能使用线性，
因为不管多少个线性函数组合得到还是个线性函数。
Sigmoid激活函数-二分类
其它基本都用ReLU，因为它的斜率基本
不会为0所以学习速率比较快
卷积神经网络-padding
可以解决卷积过程遇到的问题：
- 输出图像缩小，如果每层都减小经过比如100层图像
会变得非常小 - 图像边缘大部分信息都被丢失了
加入Padding后，卷积后图像大小计算公式：
输入：n x n 卷积核大小f x f Padding 大小为p
则输出： (n+2p-f+1) x (n+2p-f+1)
卷积神经网络-Stride
Strided Convolution:
卷积过程中，不是逐像素，而是有个步长如右图所示。
计算大小 ：
公式如下，如果得到的大小不是整数，则向下取整也就
是只有滤波器完全覆盖在图像上才能计算
卷积神经网络-3D 卷积
3D Convolution:
➢ 当输入的通道数大于 1 时例如 3 ，滤波器的通道数与输入保持
一致为 3 ，所以计算的过程中如右图所示，卷积的时候是
3x3x3 共 27 个参数计算然后加和得到的结果是当前像素卷积
后的值。
➢ 也可以实现多个滤波器进行卷积，滤波器的个数决定了输出
的图像的通道数。
卷积神经网络-一个卷积层示例
参数计算 :
➢ 当输入的通道数与滤波器的通道数相同
➢ 滤波器的个数与输出的通道数相同
➢ 权重参数 w= 滤波器大小与输入和输出通道数乘积
➢ 偏置 b= 滤波器个数即输出通道的个数
**卷积神经网络-**Pooling
在卷积神经网络中通常会在相邻的卷积层之间加入一个池化层，
1. 特征不变性（ feature invariant ）
使模型更关注是否存在某些特征而不是特征具体的位置可看作
是一种很强的先验，使特征学习包含某种程度自由度，能容忍
一些特征微小的位移
2. 特征降维
降采样作用，从而使模型可以抽取更广范围的特征同时减小了
下一层输入大小，进而减小计算量和参数个数
3. 在一定程度上能防止过拟合的发生
a. 池化前后不改变通道数，池化后图像大小计
算方式与卷积相同
b. 用到的超参数就是 filter 和 stride （常用
f=2,s=2 相当于图像减半，或者 f=3,s=2 ），很
少用到 padding
c. 池化过程中没有需要学习的参数
参数和超参数
➢ 参数：需要网络学习的参数： w b
➢ 超参数：模型训练需要的外部设置的参数比
如学习率迭代次数，隐藏层的层数，激活函
数的选择等
➢ 找到最优的超参数方法就是不断尝试
过拟合、梯度消失与爆炸
过拟合解决办法 ：
➢ 正则化
➢ 数据增强
➢ Dropout
➢ Early stopping
Batch与miniBatch
Batch gradient descent
➢ 遍历全部数据集算一次损失函数，然后算函
数对各个参数的梯度，更新梯度。
➢ 计算量开销大，计算速度慢，不支持在线学
习
Mini-batch gradient decent :
➢ 小批的梯度下降，这种方法把数据分为若干个批，
按批来更新参数，这样，一个批中的一组数据共
同决定了本次梯度的方向，下降起来就不容易跑
偏，减少了随机性。
➢ 另一方面因为批的样本数与整个数据集相比小了
很多，计算量也不是很大。
Batch Normalization
➢ 2015年由 Google 提出，开 Normalization 之先
河。其规范化针对单个神经元进行，利用网
络训练时一个 mini-batch 的数据来计算该神经
元的均值和方差 , 因而称为 Batch Normalization
➢ 正则化，帮助模型快速收敛
➢ 防止梯度爆炸或消失
ResNet
➢ 虚线残差块，仅在conv3_1, conv4_1,conv5_1中使用，
目的是调整特征矩阵的深度和大小
➢ 在深层网络（50，101，152）中除了上面提到的
在conv2_1也会使用虚线残差块仅调整特征的深度
UNet
➢ 全卷积神经网络，对称的U型
➢ 主要用于医学图像分割
➢ 左半边：将图像->高语义feature map的过程
看成编码器
➢ 右半边：高语义->像素级别的分类score map
的过程看作解码器