Inception

本文介绍了Inception网络模块从初版到InceptionV4的发展过程,包括多尺度卷积与池化的融合、1x1卷积核降维、GAP及全连接层应用等技术细节,并探讨了InceptionV2中5x5卷积层的有效替代方案,以及InceptionV3中对于卷积操作的分解技巧。

1)

 

1)同网络层,多尺度卷积与池化融合(卷积核大小采用1*1、3*3和5*5,padding =0、1、2)

2)采用1x1卷积核来进行降维(减少计算成本)

3)采用GAP+全连接层(且仍用Dropout )

4)避免梯度消失,网络额外增加了2个辅助的softmax用于向前传导梯度(实际测试的时候,这两个额外的softmax会被去掉。)

 

2.Inception V2结构

1)用2个连续的3x3卷积层(stride=1)组成的小网络来代替单个的5x5卷积层

      优点: 大卷积核有大感受野,保持感受野范围的同时又减少了参数量

 

3、Inception V3结构

1)任意nxn的卷积都可以通过1xn卷积后接nx1卷积来替代(例如:3*3=3*1+3*1)

注:

作者发现在网络的前期使用这种分解效果并不好,还有在中度大小的feature map上使用效果才会更好,最少的特征图大小在12-20之间最优

 

Inception V4(结合了残差神经网络ResNet):

 

关于“INCEPTION”的信息可以从两个角度解读:一个是克里斯托弗·诺兰执导的科幻电影《Inception》,另一个是与深度学习相关的“Inception架构”。以下是针对这两个主题的信息整合。 --- ### 关于电影《Inception》 《Inception》是一部由克里斯托弗·诺兰导演并于2010年上映的科幻惊悚片。影片围绕主角多姆·柯布(莱昂纳多·迪卡普里奥饰)及其团队展开,他们通过一种先进的科技进入他人梦境以植入想法。这部电影以其复杂的情节结构和哲学思考而闻名,探讨了现实与梦境之间的界限。 - 影片的核心概念在于“潜意识筑梦”,即通过多层次的梦境嵌套实现思想植入。 - 观众对结局是否处于梦境存在广泛讨论,这增加了影片的神秘感。 - 电影获得了多项奥斯卡奖提名,并成为当年最具话题性的作品之一。 --- ### Inception 架构(深度学习框架) Inception架构是一种用于卷积神经网络(CNN)的设计模式,最初由Google提出并在ImageNet竞赛中表现出色。其核心理念是在同一层网络中同时应用多种尺寸的卷积核,从而提取不同尺度的空间特征。这种设计显著提高了模型性能并减少了计算开销。 #### 主要特点: - **多分支结构**:每层包含多个平行子网路,分别执行1x1、3x3、5x5卷积以及池化操作。 - **降维机制**:利用1x1卷积减少参数数量,优化内存占用。 - **模块化设计**:可以轻松堆叠多个Inception模块构建更深层次的网络。 例如,在GoogLeNet(基于Inception架构的经典模型)中,整个网络由一系列Inception模块组成,最终实现了极高的分类准确率。 ```python import tensorflow as tf from tensorflow.keras import layers, models def inception_module(x): tower_1 = layers.Conv2D(64, (1, 1), padding='same', activation='relu')(x) tower_2 = layers.Conv2D(96, (1, 1), padding='same', activation='relu')(x) tower_2 = layers.Conv2D(128, (3, 3), padding='same', activation='relu')(tower_2) tower_3 = layers.MaxPooling2D((3, 3), strides=(1, 1), padding='same')(x) tower_3 = layers.Conv2D(32, (1, 1), padding='same', activation='relu')(tower_3) output = layers.concatenate([tower_1, tower_2, tower_3], axis=3) return output ``` 以上代码片段展示了如何定义一个简单的Inception模块。 ---
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