Deeplearning Toolbox中CNN代码的修改--增加下采样层偏置

    前几天学习了Deeplearning Toolbox中关于CNN的那部分代码,发现这个Toolbox的关于CNN的实现与经典的LeNet-5的实现有下面几点不同: 
  1. 在下采样层,在计算前一层的神经元之和后没有使用到偏置;
  2. 在下采样层,在计算前一层的神经元之和后没有使用到系数;
  3. 在下采样层,没有使用Sigmoid函数进行激活
    因此,在学习了CNN的代码后,就要进行修改了。
    在Toolbox中,CNN主要有四个部分组成,cnnsetup.m用于设置CNN的结构和初始化参数,cnnff用于计算前向过程,cnnbp用于计算各层的delta和每一个参数的梯度,cnnapplaygrads使用梯度下降算法计算更新每一个参数。
    因此,每添加一个参数或者添加激活函数,都需要在相应的修改者四个文件中的部分。主要步骤如下:
  1. 在cnnsetup.m文件中添加相应的参数初始值;
  2. 在cnnff.m文件中添加该参数在前向过程中需要加入的计算;
  3. 在cnnbp.m文件中添加该参数对于delta计算的部分,已经该参数的梯度计算部分;
  4. 在cnnapplaygrads.m文件中添加更新该参数的部分。


    根据《Notes on Convolutional Neural Networks》中,关于CNN的下采样层的偏置和推导,可以知道,单独添加下采样层并不会影响到下一层和前一层的delta的计算,也不会影响其他参数的梯度的计算,比较容易实现,因此,考虑添加下采样层偏置。

一.增加下采样层的偏置
    在cnnsetup.m文件中,已经初始化了下采样层的偏置:
    


    在cnnff.m文件中,添加下面的代码:




    在cnnbp.m文件中,添加下面的代码
Deeplearning Toolbox中CNN代码的修改--增加下采样层偏置_第1张图片



    在cnnapplaygrads.m文件中,添加下面的代码:
Deeplearning Toolbox中CNN代码的修改--增加下采样层偏置_第2张图片


     在进行5次的迭代之后,出现的结果如下:
Deeplearning Toolbox中CNN代码的修改--增加下采样层偏置_第3张图片



     进行10迭代后的结果如下:
Deeplearning Toolbox中CNN代码的修改--增加下采样层偏置_第4张图片

   下一步就是增加下采样层的系数。



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