DeepLearning 卷积神经网络

1. 普通神经网络在处理图像时遇到的问题

图像的每个像素,都可以看作是特征值。1000x1000的图片,就有100万个特征值。如果把100万个特征值输入到全连接神经网络,参数过多就会导致计算量过大、内存爆炸

  • 输入层神经元 [None, 10^6]
  • 全连接层 [10^6, 10^6],大小10^12

参数过多还容易导致过拟合。神经网络每记住训练集的所有参数,导致神经网络的表达能力过强(泛化能力过弱)

如何解决这个问题呢?想象一张图片,某个像素点与其周围像素点的关联较强。例如眼睛中的像素点与周围其它像素点的关联很大,因为它们共同代表了眼睛,但是和距离它较远的头发上的像素点关联并不大,因为它们代表不同的特征。

对于一个图片序列数据,特征值具有区域性,基于这一特点,我们可以将全连接改为局部连接,从而降低它的参数量

2. 卷积神经网络的发展历史

3. 卷积神经网络的结构分析

神经网络(neural networks)的基本组成包括输入层、隐藏层、输出层。而卷积神经网络的特点在于隐藏层分为卷积层和池化层(pooling layer,又叫下采样层)

  • 卷积层:通过在原始图像上平移来提取特征,每一个特征就是一个特征映射
  • 池化层:通过特征后稀疏参数来减少学习的参数,降低网络的复杂度,(最大池化和平均池化)

3.1. 卷积层过滤器

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