1. 选择合适的网络结构
选择合适的网络结构是调优CNN模型的基础。不同的任务需要不同类型的结构。一般来说,网络的结构可以通过以下几方面来调整:
1.1. 增加卷积层的深度
- 深层卷积网络(如ResNet, VGG)通常能够提取更多层次的特征。如果数据比较复杂,使用更深的网络能够帮助网络捕捉更多的复杂特征。
- 但是,过深的网络容易导致梯度消失或者爆炸问题,或者因为参数过多导致计算开销过大。需要找到合适的深度。
1.2. 调整卷积核大小和数量
- 通常情况下,卷积核的大小会选择3x3、5x5等小尺寸,这样能减少参数量,同时保持足够的特征提取能力。
- 卷积核的数量(即通道数)决定了每一层提取特征的复杂度。逐渐增加卷积核的数量可以增强网络的表达能力。
1.3. 使用跳跃连接(Skip Connections)
- 跳跃连接(如ResNet中的残差连接)能够有效解决深度网络中的梯度消失问题。这是通过让网络的输入跳过一些层直接与后面的层相加来实现的。
- 在深层网络中,使用残差结构可以加速训练过程,并提高最终的性能。
2. 数据增强(Data Augmentation)
数据增强是解决小数据集过拟合的一种常见方法,能够通过对训练数据的各种变换(如旋转、翻转、缩放等)来增加数据的多样性。