實驗:3*3卷積核10分類9*9圖片卷積核數量最優值

(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)--con(3*3)*n—49*n*30*10

將mnist的圖片用間隔取點的辦法處理成9*9,用3*3的卷積核,卷積核的數量從1個到57個,收斂標準是1e-4,每個收斂標準收斂199次取平均值,比較卷積核數量的最優值是多少。

 

得到的表格

 

f2[0]

f2[1]

f2[2]

f2[3]

f2[4]

f2[5]

f2[6]

f2[7]

f2[8]

f2[9]

迭代次數n

平均準確率p-ave

δ

耗時ms/次

耗時ms/199次

耗時 min/199

最大值p-max

3層無核

0.03018

3.75E-05

0.221124

0.0101

0.015106

0.467342

0.0151

0.241225

3.71E-05

3.24E-05

1689378

0.927924

1.00E-04

28948.91

5760833

96.01388

0.93572

1

0.145746

2.19E-05

0.492465

0.125672

0.065336

0.050283

0.030176

0.090478

3.02E-05

1.93E-05

1990817

0.909972

1.00E-04

107722

21436683

357.2781

0.92138

2

0.145755

2.03E-05

0.47236

0.050298

0.055293

0.065354

0.050276

0.160823

2.77E-05

2.25E-05

933442.8

0.923857

1.00E-04

94093.7

18724673

312.0779

0.933915

3

0.115611

0.005053

0.467338

0.010103

0.030173

0.0553

0.135697

0.175895

0.005056

2.65E-05

726211.9

0.931374

1.00E-04

105439.1

20982392

349.7065

0.941536

4

0.130689

0.005055

0.52763

0.005073

0.050271

0.040225

0.135702

0.105548

3.68E-05

2.61E-05

618438.8

0.935437

1.00E-04

124103.7

2.47E+07

411.6105

0.943041

5

0.145763

0.010083

0.457287

0.010091

0.055295

0.040228

0.160822

0.120625

3.47E-05

2.67E-05

566818.9

0.937962

1.00E-04

138056

2.75E+07

457.8857

0.946149

6

0.170888

0.010082

0.417093

4.68E-05

0.06032

0.030179

0.145754

0.160824

0.005054

2.88E-05

536011.3

0.940188

1.00E-04

159576.3

3.18E+07

529.2614

0.947052

7

0.090493

0.025163

0.427142

0.015118

0.105542

0.045249

0.130674

0.160822

3.83E-05

2.83E-05

509640.6

0.940918

1.00E-04

177534.1

3.53E+07

588.8213

0.949458

8

0.145764

0.015114

0.407045

0.005069

0.060324

0.020126

0.155799

0.180915

0.010085

3.05E-05

513235.8

0.942645

1.00E-04

202541.2

40305709

671.7618

0.949559

9

0.140737

0.04024

0.38192

0.020143

0.040221

0.070378

0.165848

0.135698

0.005059

3.32E-05

502784.7

0.943339

1.00E-04

226370.5

4.50E+07

750.7956

0.950461

10

0.085475

0.025163

0.412065

4.29E-05

0.025152

0.065354

0.241218

0.145739

3.62E-05

2.84E-05

504104.1

0.943965

1.00E-04

259250

51590768

859.8461

0.949659

11

0.110591

0.025163

0.472363

4.90E-05

0.025149

0.045249

0.150774

0.155791

0.015118

2.63E-05

513026.2

0.944301

1.00E-04

280405.5

5.58E+07

930.0117

0.951464

12

0.120644

0.035213

0.45729

0.010097

0.030175

0.025151

0.165851

0.150769

0.005064

2.63E-05

510466.6

0.944593

1.00E-04

307725.6

6.12E+07

1020.623

0.953369

13

0.105568

0.030192

0.452263

0.00507

0.040224

0.040228

0.180919

0.120621

0.025161

2.75E-05

520095

0.945371

1.00E-04

329515.8

6.56E+07

1092.894

0.953771

14

0.085466

0.040242

0.412071

0.015121

0.055302

0.055301

0.195994

0.135695

0.005065

3.02E-05

512976.8

0.945288

1.00E-04

357932

7.12E+07

1187.141

0.952667

15

0.115616

0.025168

0.3769

0.010091

0.085448

0.025154

0.145747

0.190967

0.025155

3.67E-05

500753.4

0.94602

1.00E-04

368507.9

7.33E+07

1222.218

0.953771

16

0.080443

0.035216

0.432164

0.005072

0.050275

0.035198

0.165845

0.185943

0.010084

3.60E-05

504062.4

0.946325

1.00E-04

402002.3

8.00E+07

1333.308

0.952266

17

0.105571

0.04024

0.412068

4.35E-05

0.025151

0.035201

0.226144

0.140719

0.015113

2.81E-05

506346.1

0.9465

1.00E-04

425022.5

8.46E+07

1409.658

0.952467

18

0.100535

0.07039

0.407043

0.025171

0.050272

0.035201

0.100524

0.201022

0.010088

3.65E-05

512183.6

0.946328

1.00E-04

451628.7

8.99E+07

1497.902

0.954071

19

0.105567

0.055313

0.417092

0.005071

0.045251

0.040227

0.180923

0.145745

0.005062

3.16E-05

527430.3

0.946778

1.00E-04

487771.7

9.71E+07

1617.776

0.952667

20

0.125661

0.065361

0.442215

0.020146

0.040225

0.050272

0.125653

0.125651

0.005061

3.22E-05

523399.3

0.946712

1.00E-04

504626.9

1.00E+08

1673.679

0.953369

21

0.090493

0.065365

0.447237

0.015122

0.025153

0.055296

0.145747

0.145746

0.010088

2.98E-05

524106.1

0.947292

1.00E-04

542822.5

1.08E+08

1800.361

0.954473

22

0.115617

0.01512

0.412064

0.005071

0.025151

0.070375

0.165848

0.185939

0.005063

3.20E-05

532478.9

0.94718

1.00E-04

577178.9

1.15E+08

1914.31

0.954673

23

0.13571

0.055316

0.457288

4.62E-05

0.045252

0.025151

0.130675

0.135701

0.015115

3.43E-05

528054.6

0.947536

1.00E-04

603914.4

1.20E+08

2002.983

0.95367

24

0.100541

0.05029

0.467339

0.01512

0.050274

0.070369

0.105549

0.12565

0.015115

3.06E-05

529138

0.947381

1.00E-04

615613.9

1.23E+08

2041.786

0.954272

25

0.130688

0.050295

0.44724

4.60E-05

0.0352

0.030177

0.125654

0.170869

0.010084

3.17E-05

546074.9

0.947314

1.00E-04

665942

1.33E+08

2208.708

0.954071

26

0.05532

0.050294

0.412067

0.005074

0.035204

0.065346

0.15077

0.180919

0.045261

3.54E-05

539120.5

0.947706

1.00E-04

701803.6

1.40E+08

2327.649

0.956077

27

0.110587

0.065366

0.396991

4.40E-05

0.025157

0.060325

0.140724

0.19097

0.010087

3.38E-05

528761.1

0.947495

1.00E-04

699371.5

1.39E+08

2319.582

0.955174

28

0.070391

0.065369

0.432163

0.005071

0.040225

0.055296

0.1156

0.201018

0.015115

3.33E-05

533398

0.947871

1.00E-04

757388.8

1.51E+08

2512.006

0.954773

29

0.075415

0.070392

0.427138

4.86E-05

0.050277

0.030177

0.150771

0.185942

0.010086

3.39E-05

541848.7

0.947554

1.00E-04

807377.7

1.61E+08

2677.803

0.957581

30

0.095516

0.060343

0.407042

0.010091

0.035205

0.055297

0.170874

0.160823

0.005065

3.25E-05

544324.9

0.947917

1.00E-04

822086.7

1.64E+08

2726.588

0.955275

31

0.115612

0.060342

0.447241

0.005072

0.025148

0.070371

0.080429

0.19097

0.005063

3.17E-05

534737.7

0.948017

1.00E-04

813579.5

1.62E+08

2698.372

0.954773

32

0.03522

0.040246

0.457289

0.005076

0.030177

0.06032

0.135694

0.216089

0.020137

3.22E-05

532392.2

0.947611

1.00E-04

854092.9

1.70E+08

2832.742

0.954673

33

0.060346

0.040247

0.472355

0.015122

0.035202

0.060321

0.165847

0.140721

0.010091

3.35E-05

552430.2

0.948273

1.00E-04

903742.2

1.80E+08

2997.412

0.954673

34

0.080436

0.045271

0.417091

0.020143

0.030179

0.055298

0.165846

0.155794

0.030188

3.04E-05

551996.2

0.947777

1.00E-04

930373

1.85E+08

3085.737

0.953971

35

0.065366

0.035221

0.497483

0.005075

0.030177

0.050272

0.1357

0.160821

0.020137

3.31E-05

550661.4

0.948086

1.00E-04

959975.9

1.91E+08

3183.92

0.954874

36

0.105563

0.070392

0.44221

0.015118

0.02515

0.045251

0.135695

0.16082

4.26E-05

3.18E-05

554639.1

0.948436

1.00E-04

1005877

2.00E+08

3336.16

0.955576

37

0.095512

0.055321

0.396993

4.82E-05

0.045256

0.030176

0.160823

0.19097

0.025159

3.44E-05

550949.5

0.948139

1.00E-04

1012059

2.01E+08

3356.661

0.955375

38

0.115609

0.030192

0.457286

0.005071

0.050273

0.060319

0.090479

0.165845

0.025164

3.28E-05

563623.2

0.948436

1.00E-04

1385627

2.76E+08

4595.663

0.954473

39

0.060343

0.060346

0.447238

4.92E-05

0.060322

0.100519

0.095503

0.170871

0.005068

3.19E-05

557487.6

0.947838

1.00E-04

1398310

2.78E+08

4637.73

0.955375

40

0.07039

0.050296

0.467333

0.005073

0.015104

0.045248

0.100521

0.241213

0.005064

3.26E-05

566256.8

0.947848

1.00E-04

1467852

2.92E+08

4868.377

0.953971

41

0.075415

0.075414

0.447238

0.015121

0.060322

0.050275

0.120626

0.14575

0.010088

2.98E-05

564198.8

0.948148

1.00E-04

1478772

2.94E+08

4904.595

0.955174

42

0.105561

0.065364

0.427138

0.005071

0.0352

0.085447

0.125651

0.145747

0.005064

3.53E-05

552787.5

0.948351

1.00E-04

1490932

2.97E+08

4944.926

0.955475

43

0.080442

0.050296

0.447234

0.010094

0.0352

0.095495

0.100529

0.175892

0.005064

3.36E-05

565870.1

0.948116

1.00E-04

1569244

3.12E+08

5204.659

0.955275

44

0.09049

0.07039

0.366843

0.005068

0.030178

0.060326

0.145745

0.211066

0.020136

3.37E-05

566309.8

0.948049

1.00E-04

1616391

3.22E+08

5361.029

0.955275

45

0.085466

0.060342

0.47236

5.08E-05

0.040225

0.045248

0.100527

0.185946

0.010085

3.12E-05

562188.4

0.948042

1.00E-04

1642851

3.27E+08

5448.788

0.954773

46

0.055314

0.075417

0.402015

0.005072

0.025156

0.080422

0.125648

0.221115

0.010087

3.41E-05

572334

0.948496

1.00E-04

1717233

3.42E+08

5695.488

0.955174

47

0.060339

0.085464

0.482406

4.91E-05

0.010079

0.065346

0.085451

0.195994

0.005064

0.010082

578191.8

0.94894

1.00E-04

1770200

3.52E+08

5871.163

0.956578

48

0.095515

0.06034

0.442211

0.010095

0.035204

0.0352

0.100528

0.201019

0.010088

0.010081

579663.2

0.948068

1.00E-04

1799978

3.58E+08

5969.928

0.955174

49

0.085464

0.045266

0.437187

0.010091

0.020129

0.065347

0.135699

0.195994

0.005064

3.67E-05

583931.7

0.947682

1.00E-04

1855855

3.69E+08

6155.252

0.954573

50

0.065368

0.040246

0.45226

0.010096

0.020128

0.085448

0.10555

0.201018

0.020136

3.38E-05

561001

0.948082

1.00E-04

1826165

3.63E+08

6056.78

0.954272

51

0.085465

0.05029

0.437186

4.86E-05

0.040231

0.075399

0.120624

0.165847

0.025166

3.41E-05

583785.6

0.948031

1.00E-04

1912474

3.81E+08

6343.038

0.955676

52

0.080437

0.045269

0.507531

0.010098

0.030179

0.050274

0.1357

0.140721

4.11E-05

3.10E-05

570127.3

0.948323

1.00E-04

1929319

3.84E+08

6398.908

0.954071

53

0.105558

0.05029

0.467334

0.005075

0.050272

0.050273

0.065358

0.180919

0.020137

0.005057

595435.6

0.94851

1.00E-04

2030153

4.04E+08

6733.341

0.955375

54

0.115609

0.055316

0.452267

4.56E-05

0.030181

0.060323

0.140725

0.140724

0.005067

3.14E-05

579110.6

0.948439

1.00E-04

2037337

4.05E+08

6757.167

0.955275

55

0.120636

0.030194

0.402018

0.020146

0.015102

0.040228

0.135699

0.226141

0.010085

3.40E-05

596657.2

0.948081

1.00E-04

2129191

4.24E+08

7061.817

0.954071

56

0.055318

0.070393

0.442214

0.0101

0.020129

0.060321

0.10555

0.216092

0.020137

3.41E-05

592937.8

0.948166

1.00E-04

2166024

4.31E+08

7183.979

0.956077

57

0.060342

0.060346

0.412065

5.21E-05

0.020131

0.09047

0.115599

0.221115

0.015111

0.00506

607269.6

0.948324

1.00E-04

2247650

4.47E+08

7454.704

0.956278

 

這個實驗累計持續了超過18萬分鍾,一共收斂了58*199次,將平均準確率畫成圖

這張圖是10個核到57個核的pave數據,可以觀察到con<=47時網絡性能隨着卷積核數量的增加而上升,當con=47時pave取得最大值0.94894。

這張圖是con=20到con=57,這張圖可以更加清楚的看到con=47時形成的pave峯,

雖然並不排除當卷積核數量大於57個以後可能會出現更大的pave,但這個網絡當卷積核數量大於36個時已經變得不穩定,再實驗更大的卷積核數量實用性並不強。

 

是否可能用簡單的三層網絡減小收斂標準的辦法實現多卷積核網路的性能?

f2[0]

f2[1]

f2[2]

f2[3]

f2[4]

f2[5]

f2[6]

f2[7]

f2[8]

f2[9]

迭代次數n

平均準確率p-ave

δ

耗時ms/次

耗時ms/199次

耗時 min/199

最大值p-max

0.03018

3.75E-05

0.221124

0.0101

0.015106

0.467342

0.0151

0.241225

3.71E-05

3.24E-05

1689378

0.927924

1.00E-04

28948.91

5760833

96.01388

0.93572

0.025153

3.38E-05

0.326647

0.010101

0.035195

0.376899

2.57E-05

0.226146

3.20E-05

2.44E-05

1943678

0.928104

9.00E-05

32832.36

6533641

108.894

0.934316

0.015099

3.06E-05

0.301523

0.01512

0.030172

0.452264

0.005049

0.18092

3.22E-05

2.23E-05

2085566

0.928547

8.00E-05

35165.06

6997849

116.6308

0.934015

0.035197

2.90E-05

0.311569

0.010086

0.015094

0.437193

0.020122

0.17087

2.40E-05

2.24E-05

2525136

0.929116

7.00E-05

42976.27

8552289

142.5382

0.934316

0.025142

2.07E-05

0.321618

3.20E-05

0.020117

0.38192

0.005042

0.246242

2.21E-05

1.78E-05

2890698

0.929858

6.00E-05

48981.99

9747438

162.4573

0.934617

0.030165

1.96E-05

0.291466

0.010074

0.020114

0.452263

0.005039

0.190965

1.93E-05

1.42E-05

3459593

0.930397

5.00E-05

58262.53

11594249

193.2375

0.936923

0.005036

1.60E-05

0.271365

0.005046

0.020112

0.452265

0.010061

0.236186

1.40E-05

1.18E-05

4164640

0.930715

4.00E-05

70300.02

13989711

233.1619

0.935519

0.005033

1.17E-05

0.236187

0.010065

0.035182

0.447239

0.005034

0.261312

1.08E-05

1.00E-05

7064859

0.931386

3.00E-05

120923.6

24063811

401.0635

0.938026

0.00503

7.82E-06

0.296486

1.04E-05

0.025131

0.396988

0.025131

0.251259

7.56E-06

5.63E-06

1.40E+07

0.931936

2.00E-05

237084

47179720

786.3287

0.936823

 

實驗表明用81*30*10的網絡10分類mnist的0-9當收斂標準等於1e-5的時候就幾乎無法收斂。用簡單的三層網絡只能達到約4個核的性能。因此對於二分類或者三分類的網絡纔可能通過減小收斂標準的辦法用簡單的3層網絡來快速的實現多核網絡的性能,但對於多分類的網絡卷積核是有巨大的性能優勢。

再比較前面的實驗數據用3*3的卷積核二分類0和2的卷積核最優值是4個,而10分類是47個,可以大致估算每增加一個分類對象需要多加5個卷積核。

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