CNN的由來及結構初窺

今天是國慶節,上午文老師和張敬老師給我們講了模式識別,神經網絡以及卷積神經網絡的一些知識,學到了很多新的東西,對於之前不求甚解的邏輯性問題也懂了不少,豁然開朗的感覺,特此進行記錄。
模式,PCA,SVM,神經網絡,範數的作用,局部連接的神經網絡,卷積神經網絡,卷積神經網絡的三個重點,待深入問題
1 模式識別
Pattern與feature
根據解析幾何原理,畫一條線,線的左邊小於0,線的右邊大於0
可通過PCA,升維方法將數據從原始空間映射到特徵空間;
Sift特徵,bag of word;fisher判定
2 PCA
類似於找出數據所表現形式中的長軸;從能量和信息角度來講,去掉那些變化影響不大的;
缺點是:1)雖然PCA通過SVD分解減少了數據之間的相關性,但是不一定對分類有效;2)去除噪聲的同時,也去除了高頻信息,降維一般都會丟失掉部分信息,除非數據本身是有冗餘的,因此在圖像處理中,有一句話叫做去噪保邊
3 SVM
SVM的表現形式是線性的,但是隱式上是非線性地投影到高維的空間,通過核函數進行映射;
4 神經網絡
對於單隱層神經網絡,可以看做是一個PCA,如果在n維座標系下,都不是最大投影方向,那麼需要尋找最大投影方向,進行投影擴展
5 範數
零範數:非零個數最少,但是在求解過程中,不易使用;常用一範數,即絕對值最小,滿足稀疏性,範數越小越好,可以用於尋找最大投影方向;
在求解時,作爲目標函數的其中一項,即常說的正則約束
(據今天老師粗略提了下講,七八十年代的神經網絡受到抑制與如今得到發展,一個原因是加入了正則項,從而減少了權重數量,防止了過擬合和欠擬合情況,具體待自己下一步深入瞭解)
6 局部連接的神經網絡
每一層中的節點只與上一層中的部分節點個數相連,與之前的全連接相比,這裏稱爲局部連接;在生物學的人腦中,有類似機制,即只與最近的相連;
但是以上局部連接存在一個問題,它會產生同移變化,即相同的輸入,經過權重之後,生成不同的輸出,因爲我們沒有規定權重相一致;
考慮到同移不變性,考慮局部連接下的權值共享;如果將形式展開,實質上就是卷積
7 卷積神經網絡
對應點相乘再相加,與局部連接本質上是一個意思,也稱爲局部連接的權值共享網絡,fc—local fc—CNN;通過權值共享的特徵映射新的空間
8 卷積神經網絡的第二個點——全連接
增加w的個數,使得C得以保留,從深度來講,進行擴展,以提取更多的信息,3*3*C的全連接,然後C的每一次都是權值共享
5*5*C1 ——(3*3*C1(C2))——3*3*C2
可以理解爲在空域實現局部連接,權值共享,在深度上實現全連接
9 卷積神經網絡之三——池化
目的是實現局部不變性,旋轉,圖片不變形
實現了逐層抽象概念,通過polling連成一個輪廓
10 特徵
高層語義特徵,分佈式語義特徵,他們之間的組合可以表示某個實體概念,具有語義特徵的分佈式特徵,比如兩個圓加上一個三角形類似於一個自行車

發佈了58 篇原創文章 · 獲贊 10 · 訪問量 3萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章