卷积神经网络详细教程,卷积神经网络详细教程pdf

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于卷积神经网络详细教程的问题,于是小编就整理了4个相关介绍卷积神经网络详细教程的解答,让我们一起看看吧。

卷积神经网络怎么调参?

卷积神经网络的调参包括调整学习率、批量大小、优化器、正则化等超参数。通过交叉验证和网格搜索等方法,逐步调整参数值,以确保模型收敛速度和泛化能力的平衡。

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同时,还可以尝试不同的网络结构和层数,不断调整参数以达到最佳性能。此外,还可以利用预训练模型和迁移学习的技巧来提高模型的性能。总之,调参需要综合考虑数据特性和模型结构,通过不断尝试和优化,以获得最佳的卷积神经网络性能。

卷积神经网络的构成?

卷积神经网络是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络,是深度学习的代表算法之一。

卷积神经网络具有表征学习能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类,因此也被称为平移不变人工神经网络。

卷积神经网络的构成是仿造生物的视知觉机制构建,可以进行监督学习和非监督学习。

其隐含层内的卷积核参数共享和层间连接的稀疏性使得卷积神经网络能够以较小的计算量对格点化特征,例如像素和音频进行学习、有稳定的效果且对数据没有额外的特征工程要求。

卷积神经网络结构:

1、输入层。输入层是整个神经网络的输入,在处理图像的卷积神经网络中,它一般代表了一张图片的像素矩阵。比如在图6-7中,最左侧的三维矩阵的长和宽代表了图像的大小,而三维矩阵的深度代表了图像的色彩通道。比如黑白图片的深度为1,而在RGB色彩模式下,图像的深度为3。

如何用最通俗语言讲解神经网络中的“卷积”?

古典的神经网络一般都是全连接的,也就是,每个输出节点都取决于输入数据的所有纬度,公式化为:

output=relu(W*X+B)

其中relu是一种激活函数,W是权重参数,B是偏移。

通过多个这样的全连接层堆叠,来提高网络模型的表达力。

但是问题来了!一张300×300的RGB图像输入纬度是27万维!如果用全连接,参数矩阵W就太大了!更何况还得堆叠很多层!(一般来说,层数越多,表达能力越强,这是深度学习兴起的原因)

所以就想出了个退而求其次的方式:27万维的数据不全部连接,只连接一小块区域的值(比如3×3的卷积核只连接3×3区域的27个值(输入通道为三))。

因为卷积和池化会不断的融合近邻区域的信息,所以通过多次堆叠卷积层和池化层,最终得到高层的大区域的特征。

总结来说,卷积是一种妥协。卷积类似人大代表制,通过不断选出各层人大代表,最终选到国家领袖。而传统的全连接网络相当于普选,人手一票,只不过为个人的票重要程度不一样。

数学中的卷积和卷积神经网络中的卷积严格意义上是两种不同的运算,数学中的卷积就不说了,卷积神经网络中的卷积本质上是一种互相关函数计算或者说图像处理中的spatial filter

如何设计卷积神经网络?

卷积神经网络是一种以卷积操作为主的神经网络,常常用于提取图像特征,可以用作图像分类,语义分割,图像生成等任务中。在实际中,我们想要应用卷积网络来解决一个具体问题,就需要设计出合适的卷积神经网络架构。也就是需要确定出网络模型的超参数,如网络的层数、卷积核大小、卷积核个数等等。

最简单直接的就是对这些超参数进行单纯的网格搜索(grid search),但是由于搜索空间很大,这种方法常常需要反复的试验和测试效果,以及调参经验,这就会耗费很多时间。

因此更为常用的方法则是借鉴前人的经验,对已有的网络架构进行稍加改进来应用于解决新问题。如果想要从头设计一个网络,也有一些现成的设计经验和方法以供参考。

1. 选择卷积神经网络的层数——从较少层数的简单模型开始测试,逐渐增加网络的深度和复杂度。我们在这里主要是进行深度的扩展,因为试验证明增加深度比增加宽度效果更好。

2. 加入跨层链接——增加跨层链接不仅使得卷积提取的特征能够更好的组合,此外在反向传播时,跨层链接能够让梯度信息有效的传递,从而加速收敛。

3. 卷积核大小的选择——通常会选取3*3或1*1大小的卷积核,通过堆叠多个3*3大小的卷积可以实现5*5、7*7的卷积效果,同时减少参数。1*1卷积则可以进行特征的降维。

4. 步长的选择——一般来说步长为1可以保持卷积之后的尺寸不变,若步长大于1则会进行下采样(downsample),成倍的减小特征图大小;而步长为1/2则是转置卷积为上采样(upsample),即成倍的增加卷积图大小。

5. 池化层的参数的选择——使用大小为2*2的maxpooling,此外还可以使用全局池化(global pooling)使得分类输出不受图像尺寸不同影响。

6. 激活函数的选取——最常用的就是Relu或者LeakyRelu。

7. Normalization的选择——Normalization是为了解决层状网络中出现的Internal Covariate Shift的问题。其中Batch Normalization往往适合于分类问题;Instance Normalization则用于图像生成;还可以使用更为通用的Group Normalization。

到此,以上就是小编对于卷积神经网络详细教程的问题就介绍到这了,希望介绍关于卷积神经网络详细教程的4点解答对大家有用。

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