姓名:王央京 学号:18050100052 学院:电子工程学院
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【嵌牛导读】本文介绍了卷积神经网络的基本概念
【嵌牛鼻子】CNN(卷积神经网络)
【嵌牛提问】对于深度学习进行初步学习,需要了解哪些概念?
【嵌牛正文】
卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。
卷积神经网络与普通神经网络非常相似,它们都由具有可学习的权重和偏置常量(biases)的神经元组成。每个神经元都接收一些输入,并做一些点积计算,输出是每个分类的分数,普通神经网络里的一些计算技巧到这里依旧适用。
所以哪里不同呢?卷积神经网络默认输入是图像,可以让我们把特定的性质编码入网络结构,使我们的前馈函数更加有效率,并减少了大量参数。
卷积神经网络利用输入是图片的特点,把神经元设计成三个维度 : width, height, depth(注意这个depth不是神经网络的深度,而是用来描述神经元的) 。比如输入的图片大小是 32 × 32 × 3 (rgb),那么输入神经元就也具有 32×32×3 的维度。下面是图解:
传统神经网络
一个卷积神经网络由很多层组成,它们的输入是三维的,输出也是三维的,有的层有参数,有的层不需要参数。
卷积神经网络通常包含以下几种层:
卷积层(Convolutional layer),卷积神经网路中每层卷积层由若干卷积单元组成,每个卷积单元的参数都是通过反向传播算法优化得到的。卷积运算的目的是提取输入的不同特征,第一层卷积层可能只能提取一些低级的特征如边缘、线条和角等层级,更多层的网络能从低级特征中迭代提取更复杂的特征。
线性整流层(Rectified Linear Units layer, ReLU layer),这一层神经的活性化函数(Activation function)使用线性整流(Rectified Linear Units, ReLU)f(x)=max(0,x)f(x)=max(0,x)。
池化层(Pooling layer),通常在卷积层之后会得到维度很大的特征,将特征切成几个区域,取其最大值或平均值,得到新的、维度较小的特征。
全连接层( Fully-Connected layer), 把所有局部特征结合变成全局特征,用来计算最后每一类的得分。
最后展示一个卷积神经网络各层应用实例: