卷积神经网络(CNN)

本文详细介绍了卷积神经网络(CNN)的原理、组成部分,包括前馈神经网络、全连接层、多层感知机、激活函数的作用以及池化层和全连接输出层的应用。着重阐述了CNN在图像识别任务中的优势和关键组件的优化策略。

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卷积神经网络Convolutional Neural Network, CNN),是一种具有局部连接权值共享等特点的前馈神经网络(又称作全连接神经网络),是多层感知机(也称为人工神经网络)的变种,擅长处理图像特别是图像识别等相关机器学习问题,比如图像分类、目标检测、图像分割等各种视觉任务。

前馈神经网络(FNN)、全连接神经网络(FCNN)、多层感知机(MLP)、人工神经网络(ANN)这些术语在一定的上下文中可以指代相似的概念,但有时也有一些微妙的区别。

 1 前馈神经网络

前馈神经网络(Feed-Forward Neural Networks, FNN)通常指的是一类神经网络,其中信息沿着一个方向从输入层传递到输出层,没有循环连接。前馈神经网络通常使用反向传播算法(BackPropagation,BP)进行训练,以调整权重和减小预测误差。

2 全连接神经网络

全连接神经网络(Full Connect Neural Network, FCNN)通常指的是神经网络中的一种层次结构,也被称为全连接层。在全连接层中,每个神经元都与前一层的每个神经元相连,即每个输入都与每个输出相连接。参考全连接神经网络公式详解

3 多层感知机

多层感知机(Multilayer Perceptron, MLP)通常用来描述一种特殊类型的前馈神经网络,其中包括输入层 Input Layer 和输出层 Output Layer,还包含一个或多个隐藏层。每个隐藏层 Hidden Layer 都包含多个神经元,这些神经元使用非线性激活函数来引入网络的非线性性网络结构图如下所示。

从上图可以看到,多层感知机层与层之间是全连接的。多层感知机最底层是输入层,中间是隐藏层,最后是输出层。 

Q1: 隐藏层的神经元与输入层和输出层是什么关系?

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