卷积神经网络CNN的学习

卷积的公式解释 

1.关于卷积

s(t)=(x*w)(t)     这里的x是input w是kernel函数  如果传入的x是几维,那么kerne也是几维(不是向量的维度)

为什么卷积在定义时会对w发生翻转

2.k卷积过程

每个kernel就是一个滤波器。当用一个kernel做卷积处理时,其实是用它来识别某种特定曲线。当得到的激活值在某一区域最大时,就得到了激活图(包含这一特定曲线的一些区域合成的图像)。一个kernel作卷积输出的就是一张图。

卷积神经网络的第一层滤波器用来检测低阶特征,比如边角曲线。第二层的输入就是第一层的输出,这一层的滤波器就是用来检验低阶特征的组合的情况。如此累积,从而识别更复杂的特征。

初始时的kernel是随机的,然后经过训练,误差反馈不断修改kernel的权值。

3.polling池化层

对特征图进行缩小。如用filter去取得每块区域的最大值或平均值作为这块区域新的特征。这样做可以减少参数,并且防止和过拟合。

CNN的三个特点:

1.sparse connectivity(后一层的输出只被前一层的几个输出影响)

优点:减少了运算量

2.Parameter sharing

一个filter在对整个图像的不同区域进行操作时的权值都是相同的

因为特征与物体的空间位置无关,即实现旋转、平移、缩放的不变性,这对于在图像识别领域经常出的物体在图像中的位置变化,大小变化,观察角度变化,所造成了识别困难,具有非常好的解决效果。同时,由于权值共享,减少了网络的参数个数,也大提高了网络的学习效率

3。卷积的等变形 equvariance


卷积网络中的更深层次单元的感受域(receptive field)比浅层单元的感受域(receptive field)要大。如果网络包含了像条纹卷积(strided convolution)(图9.12)或是池化(pooing)(图9.3)这样的架构特征,这种效应就会增加。意思就是即使在一个卷积网络中直接连接是非常稀疏的,但是更深的层次可以间接的连接所有或者说是大部分输入图像。


stride and padding(步伐与填充)

步伐就是filer每次移动的宽度

现在让我们看一下填充(padding)。在此之前,想象一个场景:当你把 5 x 5 x 3 的过滤器用在 32 x 32 x 3 的输入上时,会发生什么?输出的大小会是 28 x 28 x 3。注意,这里空间维度减小了。如果我们继续用卷积层,尺寸减小的速度就会超过我们的期望。在网络的早期层中,我们想要尽可能多地保留原始输入内容的信息,这样我们就能提取出那些低层的特征。比如说我们想要应用同样的卷积层,但又想让输出量维持为 32 x 32 x 3 。为做到这点,我们可以对这个层应用大小为 2 的零填充(zero padding)。


最后编辑于
©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 217,084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 92,623评论 3 392
  • 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 163,450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 58,322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 67,370评论 6 390
  • 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 51,274评论 1 300
  • 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 40,126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 38,980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 45,414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 37,599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 39,773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 35,470评论 5 344
  • 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 41,080评论 3 327
  • 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 31,713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 32,852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 47,865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 44,689评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容