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4-1 卷积神经网络

4-1 卷积神经网络

作者: 温素年 | 来源:发表于2018-12-08 16:12 被阅读0次

    吴恩达《神经网络和深度学习》课程笔记


    1. 计算机视觉应用的问题

    1. 图像分类
      例如,给定一张图片,判断图片上是不是猫。

    2. 目标识别
      例如,自动驾驶时要分辨出图像中的车辆、行人、道路等等。

    3. 图像分割迁移

    2. Padding

    如果不 padding 会存在的问题?

    1. 输出的图像比原图像小。
    2. 边缘信息丢失。因为在边缘的刑诉只能参与很少次数的卷积运算,而中间的像素可以参与叫多次数的卷积运算。

    3. 卷积

    卷积:先把 kernel 做水平和垂直的翻转。
    互相关:不翻转。

    我们平时做的操作更准确应该称为互相关,但是机器学习中通常也把它直接成为卷积。

    二维卷积:

    image:n × n
    filter:f × f
    padding:p
    stride(步长):s

    得到的输出图像:(n+2p-f)/s+1 × (n+2p-f)/s+1
    (向下取整)

    三维卷积:图像有多通道的情况

    image:n × n × nc
    filter:f × f × nc

    得到的输出图像:(n-f+1) × (n-f+1) × nc'

    其中,nc' 为滤波器的个数,例如一个检测水平边缘的滤波器,一个检测垂直边缘的滤波器。而且,在做三维卷积时(例如滤波器为 3 × 3 × 3 的),是把27个乘积相加,而不是一个通道一个通道的做。

    4. 一层CNN的操作过程

    输入图像就相当于一般神经网络中的 X,卷积核相当于 W,卷积操作相当于W[l]A[l-1]。在做完卷积后同样要加上偏移 b 以及激活函数。最后将得到的图像作为不同的通道,拼在一起。

    5. 池化层和全连接层

    池化层有最大支池化和均值池化,有点像图像的最大值滤波和均值滤波,但是步长可以设定为大于1的值。

    最大值池化用到的时候较多。池化层没有参数。

    全连接层就相当于一般神经网络中的一层。

    一般来说,构建一个神经网络的套路是这样的:
    Conv——Pool——Conv——Pool——Fc——Fc——Fc——softmax

    其中,卷积层参数较少,池化层没有参数,全连接层参数很多。
    (老师计算卷积层参数的时候是用卷积核大小(f*f)加偏移参数的个数(+1)再乘以滤波器个数,而没有乘以输入图像的通道数。不知道是不是写错了,等看看后面的应用再说吧)

    6. 为什么使用卷积

    参数共享
    滤波器的提取到的图片特征,对图片的一部分试用的同时,也有对图片的其他部分适用。

    连接的稀疏性
    每个输出值只与其邻域内的输入值有关。


    Coursera的助学金还没有申请下来,好想做作业啊~~~

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