卷積神經(jīng)*(CNN),這一在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域大放異彩的深度學(xué)習(xí)模型,擅長(zhǎng)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行分類、分割以及特征提取。接下來,我將嘗試用更平易近人的語言來解釋CNN的工作原理。
首先,讓我們從“卷積”這個(gè)概念說起。卷積,在數(shù)學(xué)和物理學(xué)中,是一種將兩個(gè)函數(shù)融合成新函數(shù)的*。而在CNN中,卷積操作則是用來從輸入圖像中提取有用的特征。具體做法是先定義一個(gè)濾波器或稱為卷積核,然后像滑動(dòng)窗口一樣,讓它遍歷整個(gè)圖像。每次只處理一小部分像素,并將結(jié)果保存在新的特征圖中。
接下來,我們?cè)倭牧摹俺鼗薄T贑NN中,池化操作的主要目的是減小特征圖的大小,同時(shí)保留關(guān)鍵信息。常見的池化*有兩種:*池化和平均池化。*池化會(huì)選取每個(gè)小區(qū)域內(nèi)的*值作為輸出,而平均池化則計(jì)算每個(gè)小區(qū)域內(nèi)的平均值。
那么,CNN是如何構(gòu)建的呢?它通常由多個(gè)卷積層和池化層堆疊而成。每個(gè)卷積層都包含多個(gè)濾波器,用于提取不同類型的特征。這些濾波器會(huì)掃描輸入圖像,并輸出一系列新的特征圖。這些特征圖會(huì)傳遞給下一層卷積層或池化層,以進(jìn)一步提取更高層次的特征。
在CNN的末端,通常會(huì)連接幾個(gè)全連接層。這些層的作用類似于傳統(tǒng)的神經(jīng)*,它們將所有特征圖連接在一起,并輸出分類結(jié)果。輸出層則采用softmax函數(shù)來計(jì)算每個(gè)類別的概率,從而判斷輸入圖像屬于哪個(gè)類別。
*,我們來探討一下CNN的學(xué)習(xí)過程*N通過反向傳播算法來優(yōu)化模型參數(shù)。在訓(xùn)練階段,CNN會(huì)將輸入圖像及其對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽輸入模型中,計(jì)算誤差并調(diào)整權(quán)重和偏置,使模型的輸出更接近真實(shí)標(biāo)簽。這個(gè)過程是通過反向傳播算法實(shí)現(xiàn)的,即從輸出層開始,將誤差向前傳播,并根據(jù)誤差更新每個(gè)層的權(quán)重和偏置。