CNN卷积层基础:特征提取+卷积核+反向传播
本篇介绍卷积层的线性部分
一、与全连接层相比卷积层有什么优势?
卷积层可以节省参数,因为卷积运算利用了图像的局部相关性——分析出一小片区域的特点,加上Pooling层(汇集、汇聚),从附近的卷积结果中再采样选择一些高价值的信息,让特征向少而精的方向前进。
全连接层相当于考虑全局(整张图像)的特征
二、卷积的另一种解释
傅里叶变换:将数据从空间域的展示形式转变到频率域的形式。
理解:图像比作一道做好的菜,傅里叶变换就是找出这道菜具体 的配料及各种配料的用量。
图像中,低频信息是大体轮廓(整体),高频信息是图中物体的纹理特征
若A, B是矩阵,下面两式是等价的
C=conv2(A, B)
C=IFFT(FFT(A) * FFT(B)) #这里*是“元素级别的乘法”
对卷积核做傅里叶变换,可以看出高/低频信号的强度,
由于最终要进行元素级的乘法,如果卷积核在某个频率的数值比较低,经过乘法后的输入数据在这个频率的数据也会变小。滤波核在某个频率的数值为0,说明卷积算法计算后会舍弃这部分信息。
Gabor Filter,保留高频舍弃低频,一些文章宣称自己的模型第一层的参数像Gabor Filter。
所以,从傅里叶变换来看,卷积层的意义——
分离低频和高频信息,使它们能够被分别处理。
三、卷积层的反向传播
计算参数:
1卷积层输入图像(数据)X对目标函数的偏导数
2卷积层线性部分参数W对目标函数的偏导数
解法
A:按卷积定义求解,需要计算:
1前向计算图
2下层Loss
3本层w导数
B:转换后的解法,软件库中常用套路
将卷积运算转换为矩阵和向量的点积——
输入数据被转换成了一个size更大的矩阵(为了适应矩阵式的卷积操作有些元素需要重复出现)
卷积核被转换成了一个向量
软件库选择矩阵式解法的原因:矩阵乘法运算经过多年的研究,运算效率非常有保障。按定义的卷积运算性能较差。
CNN卷积层基础:特征提取+卷积核+反向传播的更多相关文章
- CNN卷积层:ReLU函数
卷积层的非线性部分 一.ReLU定义 ReLU:全称 Rectified Linear Units)激活函数 定义 def relu(x): return x if x >0 else 0 #S ...
- Deep Learning基础--随时间反向传播 (BackPropagation Through Time,BPTT)推导
1. 随时间反向传播BPTT(BackPropagation Through Time, BPTT) RNN(循环神经网络)是一种具有长时记忆能力的神经网络模型,被广泛用于序列标注问题.一个典型的RN ...
- Tensorflow之CNN卷积层池化层padding规则
padding的规则 · padding=‘VALID’时,输出的宽度和高度的计算公式(下图gif为例) 输出宽度:output_width = (in_width-filter_wid ...
- CNN 卷积层输入Map大小计算
对于输出的size计算: out_height=((input_height - filter_height + padding_top+padding_bottom)/stride_height ) ...
- CNN中卷积层 池化层反向传播
参考:https://blog.csdn.net/kyang624823/article/details/78633897 卷积层 池化层反向传播: 1,CNN的前向传播 a)对于卷积层,卷积核与输入 ...
- 卷积神经网络(CNN)反向传播算法
在卷积神经网络(CNN)前向传播算法中,我们对CNN的前向传播算法做了总结,基于CNN前向传播算法的基础,我们下面就对CNN的反向传播算法做一个总结.在阅读本文前,建议先研究DNN的反向传播算法:深度 ...
- 2. CNN卷积网络-前向传播算法
1. CNN卷积网络-初识 2. CNN卷积网络-前向传播算法 3. CNN卷积网络-反向更新 1. 前言 我们已经了解了CNN的结构,CNN主要结构有输入层,一些卷积层和池化层,后面是DNN全连接层 ...
- 卷积神经网络基础(CNN)【转载】
作者: Sanjay Chan [ http://blog.csdn.net/chenzomi ] 背景 之前在网上搜索了好多好多关于CNN的文章,由于网络上的文章很多断章取义或者描述不清晰,看了很多 ...
- CNN中卷积层的计算细节
原文链接: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29119239 卷积层尺寸的计算原理 输入矩阵格式:四个维度,依次为:样本数.图像高度.图像宽度.图像通道数 输出矩阵格式:与输 ...
随机推荐
- Embedded SW uses STL or not
As the complexity increasing of embedded software, more and more projects/products use C++ as the im ...
- CloudStack学习-3
此次试验主要是CloudStack结合openvswitch 背景介绍 之所以引入openswitch,是因为如果按照之前的方式,一个网桥占用一个vlan,假如一个zone有20个vlan,那么岂不是 ...
- JDK8中的时间API
在Java 1.0中,对日期和时间的支持只能依赖java.util.Date类.正如类名所表达的,这个类无法表示日期,只能以毫秒的精度表示时间.更糟糕的是它的易用性,由于某些原因未知的设计决策,这个类 ...
- mobx 知识点
antd+mobx 项目例子:https://github.com/cag2050/antd_mobx_demo 在 create-react-app 创建的项目中,使用 mobx:https://s ...
- TP5一对一、一对多关联模型的使用
文章表SQL CREATE TABLE `tp_article` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID', `title` varc ...
- 代码问题: 【ADNet】
[ADNet]: Yoo S, Yun K, Choi J Y. Action-Decision Networks for Visual Tracking with Deep Reinforcemen ...
- 修改 spawn node.exe" ENOENT at notFoundError问题
Ionic server启动后,出现spawn node.exe" ENOENT at notFoundError ...\node_modules\cross-spawn\lib\enoe ...
- mysql程序之mysqld_safe详解
mysqld_safe命令 mysqld_safe是在Unix上启动mysqld服务器的推荐方法.mysqld_safe增加了一些安全特性,例如在发生错误时重新启动服务器,并将运行时信息记录到错误日志 ...
- RSA读取密钥——使用openssl编程
RSA是基于数论中大素数的乘积难分解理论上的非对称加密法.在此密码术中,使用公钥(public key)和私钥(private key)两个不同的密钥:公钥用于加密,它是向所有人公开的:私钥用于解密, ...
- linux 服务器之间配置免密登录
客户机:172.16.1.2 远程机:172.16.1.3 1.远程机 a.允许root用户通过22端口登录 vi /etc/ssh/sshd_config PORT 22 PermitRootLog ...