机器学习深度学习 笔试面试题目整理（2）

题目来源：

1. 面试笔试整理3：深度学习机器学习面试问题准备（必会）
2. 深度学习面试题
3. 深度学习岗位面试题

1. CNN问题：

（1） 思想 
　　改变全连接为局部连接，这是由于图片的特殊性造成的（图像的一部分的统计特性与其他部分是一样的），通过局部连接和参数共享大范围的减少参数值。可以通过使用多个filter来提取图片的不同特征（多卷积核）。 
　　 
（2）filter尺寸的选择 
　　通常尺寸多为奇数（1，3，5，7） 

（3）输出尺寸计算公式 
　　输出尺寸=(N - F +padding*2)/stride + 1 
　　步长可以自由选择通过补零的方式来实现连接。 
　　 
（4）pooling池化的作用 
　　虽然通过.卷积的方式可以大范围的减少输出尺寸（特征数），但是依然很难计算而且很容易过拟合，所以依然利用图片的静态特性通过池化的方式进一步减少尺寸。 

（5）常用的几个模型，这个最好能记住模型大致的尺寸参数。见：CNN 常用的几个模型 LeNet5 AlexNet VGGNet Google Inception Net 微软ResNet残差神经网络

名称	特点
LeNet5	–没啥特点-不过是第一个CNN应该要知道
AlexNet	引入了ReLU和dropout，引入数据增强、池化相互之间有覆盖，三个卷积一个最大池化+三个全连接层
VGGNet	采用1*1和3*3的卷积核以及2*2的最大池化使得层数变得更深。常用VGGNet-16和VGGNet19
Google Inception Net 我称为盗梦空间网络	这个在控制了计算量和参数量的同时，获得了比较好的分类性能，和上面相比有几个大的改进： 　　1、去除了最后的全连接层，而是用一个全局的平均池化来取代它； 　　2、引入Inception Module，这是一个4个分支结合的结构。所有的分支都用到了1*1的卷积，这是因为1*1性价比很高，可以用很少的参数达到非线性和特征变换。 　　3、Inception V2第二版将所有的5*5变成2个3*3，而且提出来著名的Batch Normalization； 　　4、Inception V3第三版就更变态了，把较大的二维卷积拆成了两个较小的一维卷积，加速运算、减少过拟合，同时还更改了Inception Module的结构。
微软ResNet残差神经网络(Residual Neural Network)	1、引入高速公路结构，可以让神经网络变得非常深 2、ResNet第二个版本将ReLU激活函数变成y=x的线性函数

 

2. RNN问题

1、RNN原理： 
　　在普通的全连接网络或CNN中，每层神经元的信号只能向上一层传播，样本的处理在各个时刻独立，因此又被成为前向神经网络(Feed-forward+Neural+Networks)。而在RNN中，神经元的输出可以在下一个时间戳直接作用到自身，即第i层神经元在m时刻的输入，除了（i-1）层神经元在该时刻的输出外，还包括其自身在（m-1）时刻的输出。所以叫循环神经网络 
2、RNN、LSTM、GRU区别

• RNN引入了循环的概念，但是在实际过程中却出现了初始信息随时间消失的问题，即长期依赖（Long-Term Dependencies）问题，所以引入了LSTM。
• LSTM：因为LSTM有进有出且当前的cell informaton是通过input gate控制之后叠加的，RNN是叠乘，因此LSTM可以防止梯度消失或者爆炸。推导forget gate，input gate，cell state， hidden information等因为LSTM有进有出且当前的cell informaton是通过input gate控制之后叠加的，RNN是叠乘，因此LSTM可以防止梯度消失或者爆炸的变化是关键，下图非常明确适合记忆： 
  
• GRU是LSTM的变体，将忘记门和输入们合成了一个单一的更新门。 
  

3、LSTM防止梯度弥散和爆炸 
　　LSTM用加和的方式取代了乘积，使得很难出现梯度弥散。但是相应的更大的几率会出现梯度爆炸，但是可以通过给梯度加门限解决这一问题。 
　　 
4、引出word2vec 
　　这个也就是Word Embedding，是一种高效的从原始语料中学习字词空间向量的预测模型。分为CBOW(Continous Bag of Words)和Skip-Gram两种形式。其中CBOW是从原始语句推测目标词汇，而Skip-Gram相反。CBOW可以用于小语料库，Skip-Gram用于大语料库。具体的就不是很会了。