文章目录

  • 1.1卷积神经网络基础
  • 卷积神经网络
  • 全连接层
  • 卷积层
  • 池化层
  • 1.2卷积神经网络基础补充(反向传播)
  • 误差的计算
  • 误差的反向传播
  • 权重的更新
  • 优化器


1.1卷积神经网络基础

卷积神经网络

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn

卷积神经网络(CNN, Convolutional Neural Network)的发展:

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn_02

全连接层

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_深度学习_03


卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络_04

卷积层

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_分类_05


权值共享的特性:

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_深度学习_06


看下面这张图可以看出一次卷积的原理。

有两个卷积核,就对应了输出特征矩阵的两个 channel ,而与输入特征矩阵的 channel 无关。

每个卷积核的channel 和 输入特征矩阵的 channel 相对应进行计算,输出特征矩阵的尺寸为 (w - f + 2p) / s + 1。

在这个例子中就是 (3 - 2 + 0) / 1 + 1 = 2。

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络_07

  1. 卷积核的channel与输入特征层的channel相同
  2. 输出的特征矩阵channel与卷积核个数相同

激活函数:引入非线性因素,使其具备解决非线性问题的能力。
当加入偏置和激活函数计算时,直接对原始结果进行计算就好了。

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络_08


N = (W - F + 2P) / S + 1

这里的P根据实际情况来。

池化层

最大池化:

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_分类_09


平均池化:

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_深度学习_10

1.2卷积神经网络基础补充(反向传播)

误差的计算

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn_11

softmax:

所有输出节点概率和为1。

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn_12

交叉熵损失 Cross Entropy Loss

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络配色_13

误差的反向传播

对w11(2)

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_深度学习_14


https://www.bilibili.com/video/BV1M7411M7D2

权重的更新

卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn_15


卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络_16

优化器

目的——为了使网络更快地收敛

  1. SGD
  2. 卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络配色_17

  3. SGD + Monmentum
  4. 卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络配色_18

  5. Adagrad
  6. 卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_分类_19

  7. 学习率下降的太快可能还没收敛就停止训练。
  8. RMSProp
  9. 卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_cnn_20

  10. Adam
  11. 卷积神经网络配色 卷积神经网络 图像_卷积神经网络_21