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卷积神经网络(CNN)中全连接层干了什么?

卷积神经网络(CNN)中全连接层干了什么?

作者: 失落的艺术 | 来源:发表于2023-04-23 17:02 被阅读0次

全连接层概念引入

很久很久以前,原始深林中有一个昌盛的蜜蜂王国,在这个王国中,有一女王,名叫蜂女,她统领着整个国度。蜂女婀娜多姿,容颜永驻,多少世人甘愿用自己一生的寿命来换取她的一次回眸。世人不解,为什么只有女王能与天同寿,而其他蜜蜂却无一不能摆脱自然规律的束缚。

原来,蜂女有一个嗜好,喜欢吸取百花精心酿成的蜂蜜。在她的王宫内,有一职位,后人给其学名叫“百花蜜浆融合设计师”,该职位只此一人,蜂女当选。

女王为了酝酿独特的蜂蜜,每年从全国各种筛选出成千上万种对独特花粉敏感的蜜蜂,然后对他们进行层层测试,层层筛选,最终挑选出百种独特蜜蜂。这些蜜蜂有一共同特点,那就是只对某种花粉感兴趣,但也有一弊端,如果他们连续没有进食这种花粉,几天之内则会被活活地饿死。

然而,随着自然的演进,人类对原始深林的过度开采,其花草物种数量急剧减少,森林范围也在加速萎缩,特种花朵也越发稀少,也之因此,以此种花粉蜜汁进食的蜜蜂也在逐渐地灭亡。

但女王吸取百花蜂蜜的嗜好不减反增,为了不引起全国蜜蜂的反抗,她设立了诸多荣誉奖项,为那些鞠躬精粹的蜜蜂们树立了高高的纪念碑,每年在特定时间,蜂女带领全国蜜蜂百姓默哀敬礼。以此,全国蜜蜂百姓也越发地以能够得到如此殊荣而奋不顾身,服务女王。

这些被特地挑选出来的蜜蜂采得的花粉,因为没有混入别的花粉,当然也是纯度最高的。而接下了,女王会用其高超的酿造技术,锻造八八九十一天,至此,百花蜂蜜酝酿成功。

CNN和图像识别

CNN中,经过卷积,池化操作后,一般要接一个全连接层进行分类。这里进行的卷积核就像上面故事中特地筛选出来用采取特地花粉的100种蜜蜂。

下图用一个卷积核为例,经过卷积操作,只要越和斜条形状吻合,卷积后数值就越大。


下图是上图经过卷积操作计算出3这个数的详细图解:

这100种蜂蜜只对特定花粉敏感,相当于100个不同的卷积核,而卷积出的数据,相当于他们采得的花粉,然后我们把这100个卷积核卷出的所有数据,展平成一维,就是全连接层的神经元了。

下图是用2个卷积核为例:


当然,不用像上面图示那样,用最后一层全连接层就可以了。

简单来说,全连接层就像上面故事的女王,我们要识别或分类的图片就像蜂女酿造的百花蜜,经过女王的锻造,最终图片也被识别出来了。

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