AlexNet 是由 Alex Krizhevsky、Ilya Sutskever 和 Geoffrey Hinton 在 2012 年提出的深度卷积神经网络,它在当年的 ImageNet 大规模视觉识别挑战赛(ILSVRC)中取得了显著的成绩,从而引起了深度学习和卷积神经网络(CNN)在计算机视觉领域的广泛关注。AlexNet 的成功标志着深度学习在图像识别和分类任务中的一个重大突破,它采用了以下关键技术和创新:
- ReLU激活函数:AlexNet 首次在大规模的深度网络中使用了 Rectified Linear Unit(ReLU)激活函数,这有助于解决梯度消失问题,并加速了网络的训练过程。
- Dropout 正则化:为了防止过拟合,AlexNet 引入了 Dropout 技术,这是一种在训练过程中随机丢弃一部分神经元的技术。
- 最大池化层:AlexNet 使用了最大池化层来降低特征的空间尺寸,同时保持重要的特征信息。
数据增强:为了提高模型的泛化能力,AlexNet 采用了图像数据增强技术,包括随机裁剪和水平翻转。 - GPU 加速:AlexNet 利用了 GPU 并行计算的能力,显著提高了训练速度。
- 深度架构:AlexNet 采用了8层深度网络结构,包括5个卷积层和3个全连接层,这在当时是一个相对较深的网络。
- 局部响应归一化(LRN):在某些卷积层之后,AlexNet 使用了局部响应归一化来增强网络的泛化能力。
AlexNet 的成功不仅推动了深度学习在图像识别领域的研究,也为后续的深度学习模型,如 VGG、GoogLeNet 和 ResNet 等奠定了基础。它的出现是深度学习历史上的一个重要里程碑。
import torch
from torch import nn
from d2l import torch as d2l
创建模型
# 搭建网络
net = nn.Sequential(
# 这里使用一个11*11的更大窗口来捕捉对象。
# 同时,步幅为4,以减少输出的高度和宽度。
# 另外,输出通道的数目远大于LeNet
nn.Conv2d(1, 96, kernel_size=11, stride=4, padding=1), nn.ReLU(),
nn.MaxPool2d<