一.卷积神经网络基础
卷积神经网络的功能:处理分类问题
卷积层(提取图像特征)->BN(批量归一化)->激活层(引入非线性特征进行分类)->池化层(采样层,降低图像复杂度,特征更加集中)->全连接层(整合特征,进行分类);

1.BN层
Batch Normalization:图像是深度神经网络的输入层,做白化能加快收敛,那么其实对于深度网络来说,其中某个隐层的神经元是下一层的输入,意思是其实深度神经网络的每一个隐层都是输入层,不过是相对下一层来说而已,那么能不能对每个隐层都做白化呢?这就是启发BN产生的原初想法,而BN也确实就是这么做的,可以理解为对深层神经网络每个隐层神经元的激活值做简化版本的白化操作。
随着网络深度加深或者在训练过程中,其分布逐渐发生偏移或者变动,之所以训练收敛慢,一般是整体分布逐渐往非线性函数的取值区间的上下限两端靠近(对于Sigmoid函数来说,意味着激活输入值WU+B是大的负值或正值),所以这导致反向传播时低层神经网络的梯度消失,这是训练深层神经网络收敛越来越慢的本质原因,而BN就是通过一定的规范化手段,把每层神经网络任意神经元这个输入值的分布强行拉回到均值为0方差为1的标准正态分布,其实就是把越来越偏的分布强制拉回比较标准的分布,这样使得激活输入值落在非线性函数对输入比较敏感的区域,这样输入的小变化就会导致损失函数较大的变化,意思是这样让梯度变大,避免梯度消失问题产生,而且梯度变大意味着学习收敛速度快,能大大加快训练速度。