什么是卷积神经网络?
卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)是一种专门用于处理具有网格结构数据(如图像)的深度学习模型。它通过模拟人脑视觉皮层的机制,能够自动从数据中学习特征,并在多种任务中表现出色。CNN的核心思想是利用卷积操作提取数据的局部特征,并通过多层网络结构逐步抽象出更高级的特征。相比传统的全连接神经网络,CNN利用了图像的局部相关性和平移不变性,大幅减少了参数数量,提高了计算效率。
一个典型的CNN包含以下关键组成部分:
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卷积层(Convolutional Layer):
卷积层通过卷积核(滤波器)在输入数据上滑动,计算局部区域的加权和,生成特征图(Feature Map)。卷积操作能够捕捉图像中的边缘、纹理等局部特征。数学上,卷积操作可以表示为:
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