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[人工智能]卷积神经网络中的卷积操作实际上就是一种图像滤波操作

1、如何理解卷积神经网络中的卷积

简单谈谈自己的理解吧。
池化:把很多数据用最大值或者平均值代替。目的是降低数据量。
卷积:把数据通过一个卷积核变化成特征,便于后面的分离。计算方式与信号系统中的相同。

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2、卷积神经网络算法是什么?

一维构筑、二维构筑、全卷积构筑卷积神经网络中的卷积

卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)是一类包含卷积计算且具有深度结构的前馈神经网络(Feedforward Neural Networks),是深度学习(deep learning)的代表算法之一。

卷积神经网络具有表征学习(representation learning)能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类(shift-invariant classification),因此也被称为“平移不变人工神经网络(Shift-Invariant Artificial Neural Networks, SIANN)”。

卷积神经网络的连接性:

卷积神经网络中卷积层间的连接被称为稀疏连接(sparse connection),即相比于前馈神经网络中的全连接,卷积层中的神经元仅与其相邻层的部分,而非全部神经元相连。具体地,卷积神经网络第l层特征图中的任意一个像素(神经元)都仅是l-1层中卷积核所定义的感受野内的像素的线性组合。

卷积神经网络的稀疏连接具有正则化的效果,提高了网络结构的稳定性和泛化能力,避免过度拟合,同时,稀疏连接减少了权重参数的总量,有利于神经网络的快速学习,和在计算时减少内存开销。

卷积神经网络中特征图同一通道内的所有像素共享一组卷积核权重系数,该性质被称为权重共享(weight sharing)。权重共享将卷积神经网络和其它包含局部连接结构的神经网络相区分,后者虽然使用了稀疏连接,但不同连接的权重是不同的。权重共享和稀疏连接一样,减少了卷积神经网络的参数总量,并具有正则化的效果。

在全连接网络视角下,卷积神经网络的稀疏连接和权重共享可以被视为两个无限强的先验(pirior),即一个隐含层神经元在其感受野之外的所有权重系数恒为0(但感受野可以在空间移动);且在一个通道内,所有神经元的权重系数相同。

3、卷积神经网络中用1*1 卷积有什么作用或者好处

1*1卷积的主要作用有以下几点:
1、降维( dimension reductionality )。比如,一张500 * 500且厚度depth为100 的图片在20个filter上做1*1的卷积,那么结果的大小为500*500*20。
2、加入非线性。卷积层之后经过激励层,1*1的卷积在前一层的学习表示上添加了非线性激励( non-linear activation ),提升网络的表达能力;

4、卷积神经网络中用1*1 卷积有什么作用或者好处

1*1卷积的主要作用有以下几点:
1、降维( dimension reductionality )。比如,一张500 * 500且厚度depth为100 的图片在20个filter上做1*1的卷积,那么结果的大小为500*500*20。
2、加入非线性。卷积层之后经过激励层,1*1的卷积在前一层的学习表示上添加了非线性激励( non-linear activation ),提升网络的表达能力;

5、如何理解卷积神经网络中的卷积和池化

简单谈谈自己的理解吧。
池化:把很多数据用最大值或者平均值代替。目的是降低数据量。
卷积:把数据通过一个卷积核变化成特征,便于后面的分离。计算方式与信号系统中的相同。

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