[人工智能-深度学习-27]:卷积神经网络CNN - 核心概念(卷积、滑动、填充、参数共享、通道)

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目录

第1章 卷积中的“积”的定义

1.1 卷积中的“积”是内积

第2章 卷积中的“卷”的定义

2.1 在滑动中“卷”积

2.2 滑动的步长

第3章 边缘填充

3.1 Pading的基本思想来源

3.2 填充后的效果

3.3 边缘填充对输出的影响

第4章 单个卷积核的输出

4.1 单通的输出(X,Y)

4.2 多输入通道的合并

第5章 多个卷积核的输出:多通道输出

5.1  通道的拓展

5.2 每个输出通道来自一个卷积核

5.3 特征图:通道的本质是某一角度的特征

第6章 卷积的参数计算

6.1 特征图尺寸的计算公式

6.2 卷积核参数共享

第7章 卷积对图形变换

第8章 池化层

第9章 全连接的dropout


第1章 卷积中的“积”的定义

1.1 卷积中的“积”是内积

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第2章 卷积中的“卷”的定义

2.1 在滑动中“卷”积

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2.2 滑动的步长

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 stride:反映的每次移动的像素点的个数。

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备注:

步长与输入数据的尺寸,直接决定了卷积核输出的尺寸。

但在实际定义卷积神经网络时,通常预先定义的是卷积层的输出尺寸,因此,步长并不是程序员预先设定的超参数,而是自动计算。

步长是根据卷积层的程序员指定的输入尺寸、输出尺寸、卷积核的大小来进行推导出来的。

第3章 边缘填充

3.1 Pading的基本思想来源

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除了输出的边缘被裁剪,同时输入数据的边缘数据点,被使用的机会也比中心点使用的机会少。

为了克服上述确定,需要在边缘外围进行填充,确保输入数据的所有点都是机会均等的,公平的。

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3.2 填充后的效果

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3.3 边缘填充对输出的影响

(1)边缘填充影响卷积输出的大小

(2)由于填充的是0,因此不影响边缘处的卷积的输出值。

第4章 单个卷积核的输出

4.1 单通的输出(X,Y)

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(1)单个卷积核的每一次卷积的输出是一个点

(2)单个卷积核的所有卷积的输出是一个二维的输出(三个通道的合成),而不是一个点。

(3)多个卷积核的所有卷积的输出组成一个三维的输出,第三个维度的长度反映卷积核的个数

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4.2 多输入通道的合并

多通道输入数据:通道的来源

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RGB三个通道的合并,才阐述了整个图片的综合特征,因此,卷积的“积”会会三个通道的”积”进行累加合并。

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第1层是第一个卷积核的输出。

第2层是第二个卷积核的输出。

第5章 多个卷积核的输出:多通道输出

5.1  通道的拓展

在输入图片时,通道是指:R,G,B三个颜色通道

在卷积层内部,通道是指:隶属于每个独立的神经元,通道数就是神经元的个数。

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5.2 每个输出通道来自一个卷积核

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 每个卷积核的输出图形,都被原始图形小,分别是原始图形中某一个种特征,是原始图形的部分信息,而不是全部像素信息。

5.3 特征图:通道的本质是某一角度的特征

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第6章 卷积的参数计算

6.1 特征图尺寸的计算公式

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6.2 卷积核参数共享

(1)参数共享的好处

参数共享能够很好的降低全连接网络的过拟合

参数共享也可以极大的降低参数的个数

(2)全连接网络中批量样本计算时的参数共享

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(3)卷积核的参数共享

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第7章 卷积对图形变换

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第8章 池化层

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备注:池化不进行矩阵运算,而只是选择部分数据输出。

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 每个区域选择最大值:选择特征最大的值,是特征最明显的特征。

第9章 全连接的dropout

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