经典卷积神经网络简介之【Le Net-5】

1.Le Net-5的提出

Le Net-5 模型最早是计算机科学家 Yann LeCun 于 1998 年在论文 《Gradient-based learning applied to document recognitionr 》中提出的,当时被广泛应用于银行支票的手写数字识别系统中。它是早期卷积神经网络中最有代表性的实验系统之一,在 MNIST 数据集上, LeNet-5 模型的正确率可以达到99%以上。

2. Le Net-5的结构

Le Net结构图(作者原图)

该网络共有8层(包括输入+输出层)

输入层(Input)

输入层图片的大小为32×32,只有一个通道,为黑白图像。

卷积层C1( Convolutions):特征提取

滤波器filter大小为5×5,个数(深度)为6,padding=0(不使用0填充),步长stride=1,因此输出图像大小为28×28×6(6个大小为28×28的特征平面)。

池化层S2(subsampling): 数据降维

池化层又称下采样层,目的是降低数据维度(特征平面没有变)。在该层作者采用平均池化(average pooling),滤波器filter 大小取 2×2,步长 stride=2,不使用0填充(padding=0),输出图像大小为 14×14×6。

卷积层C3( Convolutions ):打破对称性,提取深层特征

在卷积层C3中,滤波器filter 大小 为5×5,filter 个数为 16,padding =0, 卷积步长 stride=1,输出矩阵大小为 10×10×16,这层输出共有16个特征平面。

在S2中,我们注意到共有6个特征平面,而在C3中却有16个特征平面,那这其中是如何对应的呢?

其实,作者是这样设计的:利用C3中每个特征平面的卷积核与S2中的多个平面进行卷积运算,换句话说,就是卷积层(C3)的每一个特征平面对应了多个池化层(S2)的采样数据。如下图所示:

S2与C3特征平面对应图

左边第一列代表了池化层S2的6个特征平面,上边第一行代表了卷积层C3的16个特征平面。以卷积层0号特征平面为例,其对应了池化层的前三个特征平面0,1 和 2,可以看出,卷积层C3将池化层的特征平面进行了不同维度的组合,在作者看来,这样的设计有助于打破特征对称性,提取深层特征。

池化层S4

滤波器filter大小为5×5,步长stride=2,平均池化,不填充,输出矩阵大小为5×5×16。在该层结束需要将矩阵5×5×16展成一个400维向量。

全连接层C5

该层输入节点为400,输出节点为120,共产生权值48120(400×120+120)个。

全连接层F6

该层输入节点120,输出节点84,共产生权值10164(120×84+84)个。

输出层

该层输入节点84,输出节点10,代表0~9十个数字。该层共有权值850(84×10+10)个。




©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,185评论 6 503
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,652评论 3 393
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,524评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,339评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,387评论 6 391
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,287评论 1 301
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,130评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,985评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,420评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,617评论 3 334
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,779评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,477评论 5 345
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,088评论 3 328
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,716评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,857评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,876评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,700评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容