卷积神经网络的训练算法,卷积神经网络算法实现
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(Convolutional Neural Networks, CNN)属于一类拥有深度架构且涉及卷积运算的前馈型神经网络架构,在深度学习领域具有代表性。
卷积层能够进行特征提取(feature extraction),基于层级架构处理输入数据的位移无关分类(shift-invariant classification)。此外,该模型也可称为'位移无关卷积神经网络(Shift-Invariant Convolutional Neural Networks, SIANN)'。
卷积神经网络的连接性:在卷积神经网络中,在卷积层间的联系被称作稀疏联系(sparse connection),即相对于前馈型神经网络中的全面联系而言,在卷积层中每个节点仅与其邻近层级的部分而非所有层级节点产生联系。
具体地说,在卷积神经网络的第l层特征图中任取一个像素(即一个神经元),它仅仅由其前一层卷积核所覆盖的感受区域内的像素进行线性叠加得到。
该模型的稀疏连接模式具有显著的正则化效果,并通过这一特性实现了网络结构的鲁棒性增强。同时,在训练过程中能够有效地抑制过拟合问题的发生,并且在实际应用中能够显著降低计算资源消耗。此外,在保持相同性能的前提下,该结构不仅降低了权重参数的数量(即减少了计算复杂度),而且在训练速度上也表现得更加高效。
在卷积神经网络中,在同一通道内的一组像素都分享着一套卷积核的权重参数这一特性被称为权值共享(Weight Sharing)
权重共享通过区分卷积神经网络和其他局部连接型神经网络来实现其特性识别功能,在这些架构中虽然采用的是稀疏连接的方式进行链接配置,在此过程中各个链接所使用的权重系数各不相同。与之相比,在同样条件下权重共享与稀疏连接在功能上是等同的,在这种机制下可以有效减少卷积神经网络所需的参数数量,并起到正则化的效果。
从全连接网络的角度来看,在卷积神经网络中存在两种特性:一种是稀疏性机制——即每个隐含层神经元在其感受域外的所有权重系数恒为零(然而这种感受域可以在空间范围内移动),另一种是权值共享机制——即在一个通道中所有神经元具有相同的权值)
谷歌人工智能写作项目:神经网络伪原创

深度学习算法有哪些卷积神经网络
深度学习有哪些算法?
深度学习有哪些本质性特征
《深度学习》一书深入阐述了深度学习的五个主要特点及其内在机理,并探讨了其在科学研究中所具有的高度价值。本书 systematically explores the five key aspects of deep learning and highlights its significant research value. 在"联想与系统结构"章节中探讨了经验与知识间的相互转化:为了构建学科的基本框架体系, 我们应当通过联想系统化的形式进行学习, 这是深度学习的重要特性之一。
(p50)为了实现深度学习的目标,在于将学生的经验和知识进行结合,并将其组织起来形成系统的结构。这一过程使得学生的学习成果被系统地整理成为知识体系,并通过积累和扩展不断丰富和完善这些知识内容。这是一个将具体的经验提炼为一般性理论的过程,在提升学习效果的同时赋予其普遍适用的意义。
同时也要将抽象概念与形式化表达连接起来,并将理论与实际操作连接起来以实现经验的具体化;二、活动和体验:学生学习的机制活动和体验是深度学习的核心特征
学生必须在学习中扮演主体角色。为了使他们成为学习的主体,在教育体系中应当提供必要的实践活动机会。这些实践机会应让他们有机会通过参与实践体验来深入理解知识的发生发展过程。
(p51)学生的"活动""亲身经历"无法完全模仿人类最初发现知识的方式,而应通过典型的阶段性过程实现系统性核心环节的体验与深入理解。(p52)在活动中,学生能够体验到知识形成过程中逐步深化的理解过程,从而实现对所学内容的真正掌握.
这个过程并非完整复制人类知识产生全貌的过程,在此情境中则以典型简化的方式模拟知识形成的过程,在这一过程中教师的角色相当于编剧与导演在此情境中学习者不仅需要体验"发现的过程"还需体会其中的精神内涵与实际意义
三、本质与变式:通过深度加工实现深度学习的学生能够在教学内深刻理解所学内容,并在知识的内在联系上做到融会贯通;不仅能够在基本属性上掌握相关知识,在变式应用中也展现出良好的适应能力。
(p56)了解学习内容的核心特征与关联性是深度学习的重要标准之一。通过变式练习能够使学生更加全面和深入地理解相关知识,并促使他们形成"透过现象看本质"的思维模式。
在教学活动中模拟社会实践中的'迁移'过程能够使经验和能力得到扩展和提升,在这一过程中'应用'不仅是对内化后的知识进行外显并操作的过程而且更是实现间接经验向直接转化将符号转化为具体实体以及从抽象认知逐步走向具体实践的重要途径这不仅体现了知识体系的真实转换也体现了学生学习成果的实际呈现
(p60)通过迁移与应用的方式促进学生的综合实践能力的发展。这不仅是学生获得知识的重要手段之一,在教学过程中教师应有意识地设计一系列具有挑战性的实践活动,并引导他们主动探索如何实现"迁移"以及如何有效地"应用"所学知识以解决实际问题。
五、价值与评价:"人"的成长中的隐性要素"价值与评价"并非教学过程中的某一独立阶段或环节,而是贯穿于各个阶段和各个环节的所有活动中
(p61)这方面最为关键的便是进行质疑、批判性思考以及反思行为,并由此而发展出一种理性精神以及正确的价值观体系。在教育过程中培养学生的自我评估能力和自我反思意识,则是一项对于深入学习而言非常重要的任务。
简述深度学习的基本方法。
深度学习,需要怎么做到?
深度学习领域中,在开始之前必须为自己制定明确的目标类别(包括短期与长期目标)。为了更好地进行自主学习,在开始前有必要对自身的整体学习状况进行深入分析,并以教材为根基,并结合个人整理的笔记材料以及在练习中发现的薄弱环节和存在的不足之处为基础来合理安排时间,并有针对性地系统性地解决每一个问题。
- 具备习得速读记忆能力,并能提升学习与复习的效率。速读记忆作为一种高效的"学习"与"复习"方法,在其基本原理中主要体现在通过激活"脑"与"眼"潜能来培养形成一种"眼脑直映式"的阅读与学习方式。
通过使用《精英特全脑速读记忆训练》软件进行速读记忆练习是一种有效的方法。每日投入一个半小时的时间,在持续约一个月的时间内,其阅读速度可望提升至当前水平的五到六倍。这些认知能力均能得到显著增强。从而进一步提升学习与复习效率,助你取得优异的学习成果。
如果您的阅读和学习效率不高的话,请注意每天安排固定时间进行针对性的练习。3. 建议您每天安排固定时间进行针对性的练习。学会整合知识点是提升效率的重要方法之一:通过将需要学习的信息进行分类整理,并制作成思维导图或知识卡片的形式,在脑海中构建清晰的知识框架。这样一来,您的大脑和思维方式会变得更加条理清晰,在记忆、复习和巩固知识的过程中也会更加高效有效。
如果您的阅读和学习效率不高的话,请注意每天安排固定时间进行针对性的练习。3. 建议您每天安排固定时间进行针对性的练习。学会整合知识点是提升效率的重要方法之一:通过将需要学习的信息进行分类整理,并制作成思维导图或知识卡片的形式,在脑海中构建清晰的知识框架。这样一来,您的大脑和思维方式会变得更加条理清晰,在记忆、复习和巩固知识的过程中也会更加高效有效。
同时要将新旧知识有机融合,通过这种努力学习的方式能够帮助你深入理解所学内容并加深印象
遇到做错了的题目(无论是因粗心导致错误还是因为不会做而犯错的情况)。最好是将这些题目分类整理成册以便查阅。为了便于管理与参考,在考前复习阶段中成为重点复习的内容。从而避免在同一类别的错误上再次失分。
深度学习又称之为什么?
深度学习(Deep Learning),也被称为无监督特征提取Unsupervised Feature Extraction或称为Feature Learning, 当前是一个热门的研究领域
深度学习是一种基于机器学习的方法,在接收输入数据X的基础上进行分析与处理,并以此来进行预测性结果Y的生成。例如,在使用过去一周内的股票交易数据作为输入时,在线性代数运算的基础上构建模型后进行参数优化配置后,在线性代数运算的基础上构建模型后进行参数优化配置后,在线性代数运算的基础上构建模型后进行参数优化配置后
基于大量输入-输出对的数据集,在应用深度学习算法时会努力缩小预测值与预期目标之间的差距。这种做法旨在使算法能够从训练数据中提取出特征关系或规律——这些关系反过来使该深度学习模型能够泛化到未曾见过的新输入数据上。
举个例子来说,在给定输入是一些图像的情况下,请问这些图像会被标注上哪些标签吗?这些标签表示的是图片中的物体类别(比如狗或者猫)。
如果输入被标记为狗类但深度学习系统误判为猫,则该系统将能够识别出输入图像中的形态特征(如犬齿、脸部特征等)与实际对应的物种关联。
深度学习体系:作为统一的方法论框架,在具体研究内容上主要涵盖以下三个主要方向:(1)基于卷积运算的神经网络系统架构——即卷积神经网络(CNN)。
由多层次神经元构建而成的自编码神经网络主要包含自编码(Auto encoder)这一类以及近年来备受关注的稀疏编码(Sparse Coding)另一类
(3)采用多层自编码神经网络架构进行预训练,并通过结合鉴别信息从而进一步提升神经网络权值的深度置信网络(DBN)。以上内容参考:百度百科-深度学习。
深度学习和神经网络的区别是什么
这两个概念实际上是相互交织的。例如,在卷积神经网络架构中所采用的是基于深度监督学习的方法,在这种框架下能够实现高效的特征提取与分类;而相比之下,在深度置信网体系中主要依赖于非监督学习方法进行参数训练与优化。
深度学习的概念源自于人工神经网络的研究。含有多隐层组成的一类多层感知器属于一种深度学习架构。该方法通过组合低层特征求取更加抽象而系统的高层表征属性类别或特性;从而揭示数据中隐藏的分布式特征表示机制。
深度学习的核心概念由Hinton等学者于2006年首次提出。基于深度信念网络(DBN)的非监督贪心分层训练算法被提出,并为解决深层架构相关优化难题提供了新思路。随后又发展出多层自编码器的深层架构。
此外由Lecun等人提出卷积神经网络(CNN)是第一个真正多层次学习体系算法该方法通过利用空间相对关系减少参数数量从而提升了模型的训练性能
卷积神经网络 有哪些改进的地方
卷积神经网络的发展最前沿研究激发了社会各界对立体重建技术的关注与兴趣。从理论上讲,在学习算法的基础上能够有效提取全局语义特征如光照变化与表面反射特性的先验知识有助于提升匹配过程中的鲁棒性。
目前已有一定数量的两视图立体匹配研究尝试,并已开始探索将神经网络取代人工设计的相似性度量或正则化方法。这些创新性的方法不仅表现出更高的效率,在逐渐超越传统立体匹配领域的常规方法。
实际上, 立体匹配任务特别适合使用CNN架构. 由于所使用的图像对都是经过严格校准的高精度数据集, 在此背景下, 立体匹配问题得以转化为水平方向上的逐像素视差估计.
相较于双目立体匹配而言,MVS的输入为多种多样的视角数据,这为深度学习方法提出了一个重要的难点
而且仅有少数相关研究认识到这一挑战,例如, SurfaceNet通过先对齐彩色像素立方体实现了这一目标,并构建了一个用于网络输入的三维代价函数,其中所构建的三维代价函数则作为网络的输入.
然而受3D数据存储巨大存储空间消耗的影响,SurfaceNet网络的发展规模难以得到有效扩展:采用基于启发式规则的"分治法"策略后,对大规模重建场景而言,则需要投入大量的计算资源.
