卷积神经网络之全连接层

往期回顾：

神经网络之卷积和池化(一)
神经网络之卷积和池化(二)

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大多数内容来源于 ：卷积神经网络中的全连接层

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全连接层的作用是： 连接所有的特征，将输出值送给分类器 (如softmax分类器)，其将卷积输出的二维特征图转化成 (N * 1)一维的一个向量。

最后的两列小圆球就是两个全连接层，在最后一层卷积结束后，又进行了一次池化操作，输出了20个 12*12 的图像（20指最后一层的厚度），然后通过了一个全连接层变成了 1*100 的向量（第一个全连接层神经元的个数是100）。

该操作其实就是用 100 个 20 * 12 * 12（20指的是池化层的厚度）的卷积核卷积出来的 (即每一个神经元有相应的卷积核，都可以进行卷积和池化操作，从而得到一张完整的图片 )，对于输入的每一张特征图，都使用一个和图像大小一样的核卷积进行点积运算，这样整幅图就变成了一个数了，如果厚度是20就是那20个核卷积完了之后相加求和。这样就能把一张图高度浓缩成一个数了。

全连接层的弊端

全连接的参数实在是太多了，如果这张图里就有20 * 12 * 12 * 100个参数，前面随便一层卷积，假设卷积核是7*7的，厚度是64，参数的个数才是7 * 7 * 64，所以现在的趋势是尽量避免全连接，目前主流的一个方法是全局平均值。也就是最后那一层的feature map（最后一层卷积的输出结果），直接求平均值。有多少种分类就训练多少层，这十个数字就是对应的概率或者叫置信度。

理解全连接层

它是怎么样把3x3x5的输出，转换成1x4096的形式？

这里，我们可以理解为相当于它在中间做了一个卷积，如下图

从上图我们可以看出，我们用一个 3x3x5 的 filter 去卷积激活函数的输出，得到的结果就是一个fully connected layer 的一个神经元的输出，这个输出就是一个值。因为我们有4096个神经元，我们实际就是用一个3x3x5x4096的卷积层去卷积激活函数的输出。

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