CNN 解析 --唐宇迪

本文详细解析了卷积神经网络(CNN)的工作原理,包括卷积过程、特征图计算、参数共享、池化层的作用以及Alexnet和Resnet架构。还探讨了感受野的概念、网络深度对准确率的影响以及迁移学习的应用。最后提到了反向传播和优化策略。

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  • 1 卷积过程大概是这样,注意有深度信息。
    在这里插入图片描述
  • 2.卷积的计算过程,注意卷积的深度要和图像的通道数相同
    在这里插入图片描述
  • 3.说到卷积,一定要提到下面这张经典的图
    -这张图的意思,大概就是一个RGB三通道的图,conv层是两个filter组成的卷积,维度都是3,最后经过内积以及加和得到两个特征图。
    -大家也有注意到,本来我的图像是5*5的,添加了一圈(padding=0),这是因为卷积会重点计算靠近中心的像素点,忽=忽视边界点,补上padding是为了更好的利用边界点,这样不容易丢失特征信息。
    -卷积后的特征图往往会变小,补上padding=0也会使特征图不会变化,压缩和降维的操作交给pool层去做即可。
    在这里插入图片描述
  • 4 首先提取图像的边缘信息等局部信息,之后再对局部信息进行拼接提取更高层的特征。
### 基于唐宇迪建议的人工智能学习路线 对于想要进入人工智能领域的人来说,掌握正确的学习路径至关重要。根据过往的经验总结[^1],以下是经过整理优化后的学习路线: #### 1. 打好数学基础 - **微积分**:理解函数变化率及其应用。 - **线性代数**:矩阵运算、特征向量分解等概念的理解。 - **概率论与统计学**:随机变量分布特性以及假设检验方法。 #### 2. 编程技能培养 Python 是目前最常用的语言之一,在此基础上还需要熟悉: - 数据结构与算法分析; - 使用 Pandas 和 Numpy 进行高效的数据处理操作; #### 3. 掌握机器学习理论框架 - 学习监督式学习(分类器)、无监督式学习(聚类)和强化学习的基础原理; - 实践 Scikit-Learn 库中的经典模型实现过程; #### 4. 深入研究神经网络架构 - TensorFlow 或 PyTorch 中构建并训练简单的全连接层网络; - CNN (卷积神经网), RNN/LSTM(循环神经网) 等特定类型的深层结构设计思路解析; #### 5. 动手实践项目开发 通过实际案例加深对所学知识点的记忆程度,比如图像识别、自然语言处理等领域内的小型课题尝试。 #### 6. 关注前沿动态和技术趋势 定期阅读顶级会议论文如 NeurIPS, ICML ,关注 GitHub 上开源社区贡献者们的工作成果分享。 ```python import numpy as np from sklearn import datasets from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.metrics import accuracy_score # 加载鸢尾花数据集作为例子演示 iris = datasets.load_iris() X = iris.data[:, :2] # 我们只取前两个特征用于可视化展示方便起见 y = iris.target # 划分测试集合验证集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y) scaler = StandardScaler().fit(X_train) X_train_scaled = scaler.transform(X_train) X_test_scaled = scaler.transform(X_test) knn_clf = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3).fit(X_train_scaled, y_train) predictions = knn_clf.predict(X_test_scaled) print(f'Accuracy: {accuracy_score(y_test, predictions):.2%}') ```
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