卷积神经网络处理任务的两大特性
局部感知
也就是可以识别局部的特征
图像不变性
也就是图像移动、旋转和光线亮度不一,图像的特征还是一样。
卷积神经网络的组成
卷积层
我们以33的卷积核为例:
卷积层的第一层的卷积核,只有9个像素点。我们只能关注到直线的特征。
卷积层的第二层的卷积核,有(99 = 81)个像素点。我们可以看到曲线的特征
以此类推,卷积层的层数越多,卷积核可以获取的特征就越丰富。
池化层
作用:是对卷积层提取的特征图进行降采样,从而减少参数数量、提取主要特征、增强模型的鲁棒性。
实现步骤:
1、区域划分:首先,将卷积层提取的特征图分成不重叠的区域(比如2x2的区域)。
2、特征提取:在每个区域内,池化层会选择一个特定的操作(比如最大池化或平均池化)来从这个区域中提取特征。
3、降采样:通过这些特定的操作,池化层会将每个区域内的特征进行降采样,从而减少特征的维度和数量。
4、保留关键信息:池化层的操作有助于保留主要特征,丢弃次要信息,从而提高模型的鲁棒性和减少过拟合的风险。
卷积神经网络的图像不变形也主要得益于池化层。
全连接层
全连接层的主要功能是对卷积层提取的特征进行整合与分类,最后得出预测结果。其主要步骤如下:
1、提取特征:卷积层提取到特征
2、展开特征:将二维或三维的特征图“展开”,展开成一维的特征向量
3、权重连接:全连接层将这些特征向量与神经元进行“全连接”。特征向量与神经元建立权重连接。
4、非线性变换:每个神经元接到上层的特征向量输入后,会进行非线性变换。如给激活函数处理。