【深度学习】CNN算法

article/2025/9/26 3:00:44

一.定义:

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

卷积神经网络具有表征能力,能够按其阶层结构对输入信息进行平移不变分类,因此也被称为“平移不变人工神经网络。

二.CNN解决的问题 

在CNN出现之前,图像对于人工智能来说是一个难题,有2个原因:

     1.图像需要处理的数据量太大,导致成本很高,效率很低。

     2.图像在数字化的过程中很难保留原有的特征,导致图像处理的准确率不高。

卷积神经网络 – CNN 解决的第一个问题就是「将复杂问题简化」,把大量参数降维成少量参数,再做处理。

三.CNN五层网络结构

    1.数据输入层

    2.卷积层(提取图像中的局部特征)

    3.ReLU激励层

    4.池化层(降低参数量级)

    5.全连接层

 简单描述:卷积层负责提取图像中的局部特征;池化层用来大幅降低参数量级(降维);全连接层类似传统神经网络的部分,用来输出想要的结果。

卷积层:卷积层是卷积神经网络的核心, 大多数计算都是在卷积层中进行的。

      神经网络前部卷积层可以捕捉图像局部、细节信息。输出图像的每个像素是感受到输入图像很小范围数值进行计算的结果。
     后面的卷积层感受野逐层加大,用于捕获图像更复杂抽象的信息。经过多个卷积层的运算,最后得到图像在不同尺度的抽象表示。注意卷积层的参数规模固定。

  

池化层——数据降维,避免过拟合:

通常会在卷积层之间周期性插入一个池化层, 其作用是逐渐降低数据体的空间尺寸, 这样就能够减少网络中参数的数量, 减少计算资源耗费, 同时也能够有效地控制过拟合。

 

全连接层——输出结果:

这个部分就是最后一步了,经过卷积层和池化层处理过的数据输入到全连接层,得到最终想要的结果。

经过卷积层和池化层降维过的数据,全连接层才能”跑得动”,不然数据量太大,计算成本高,效率低下。

四.激活函数

激活函数(Activation Function),就是在人工神经网络的神经元上运行的函数,负责将神经元的输入映射到输出端。

 作用:

激活函数的主要作用是完成数据的非线性变换,解决线性模型的表达、分类能力不足的问题

激活函数的主要作用是改变之前数据的线性关系,如果网络中全部是线性变换,则多层网络可以通过矩阵变换,直接转换成一层神经网络。

所以激活函数的存在,使得神经网络的“多层”有了实际的意义,使网络更加强大,增加网络的能力,使它可以学习复杂的事物,复杂的数据,以及表示输入输出之间非线性的复杂的任意函数映射。

可以说激活函数是人工神经网络的驱动者。

五.CNN 的实际应用:

  1. 图片分类、检索
  2. 目标定位检测
  3. 目标分割
  4. 人脸识别
  5. 骨骼识别

http://chatgpt.dhexx.cn/article/iHptkTt7.shtml

相关文章

Python CNN卷积神经网络实例讲解,CNN实战,CNN代码实例,超实用

一、CNN简介 1. 神经网络基础 输入层(Input layer),众多神经元(Neuron)接受大量非线形输入讯息。输入的讯息称为输入向量。 输出层(Output layer),讯息在神经元链接中传输、分析、权…

CNN(卷积神经网络)详解

Why CNN 首先回答这样一个问题,为什么我们要学CNN,或者说CNN为什么在很多领域收获成功?还是先拿MNIST来当例子说。MNIST数据结构不清楚的话自行百度。。 我自己实验用两个hidden layer的DNN(全连接深度神经网络)在MNIST上也能取得不错的成绩…

CNN(Convolutional Neural Network)

CNN的基本结构 图中是一个图形识别的CNN模型。可以看出最左边的船的图像就是我们的输入层,计算机理解为输入若干个矩阵,这点和DNN基本相同。 接着是卷积层(Convolution Layer),这个是CNN特有的。卷积层的激活函数使用的是ReLU。我…

CNN(卷积神经网络)是什么?(转)

 作者:机器之心 链接:https://www.zhihu.com/question/52668301/answer/131573702 来源:知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。 卷积神经网络,听起来…

CNN

卷积神经网络(Convolutional Neural Networks)是一种深度学习模型或类似于人工神经网络的多层感知器,常用来分析视觉图像。CNN在图像分类数据集上有非常突出的表现。 DNN与CNN 下图为DNN: 下图为CNN: 虽然两张图的结构…

CNN卷积神经网络(图解CNN)

文章目录 什么是卷积神经网络:1)网络结构2)局部感受野与权值共享3)卷积层、下采样层、全连接层卷积神经网络相比一般神经网络在图像理解中的优点:边缘检测卷积运算卷积层卷积后维度公式及运算示例 Padding填充Valid卷积…

CNN-卷积神经网络

一、基本的神经网络结构 神经网络其实就是按照一定规则连接起来的多个神经元,输入向量的维度和输入层(Input Layer)神经元个数相同,分类问题的类别个数决定输入层(Output Lazyer)的神经元个数。第N层的神经…

CNN是个啥?

阅读须知 本文主要意义是为了方便对CNN有个最直观的理解,知道这个玩意到底是干嘛的。文章本体是UP自己自学深度学习这块的时候做的笔记,内容均为网上收录。发在这里的原因是因为,也许有很多像UP一样不理解了就完全学不了的人存在&#xff0c…

(太长太全面了)CNN超详细介绍

原文链接:https://blog.csdn.net/jiaoyangwm/article/details/80011656 文章目录 1、卷积神经网络的概念2、 发展过程3、如何利用CNN实现图像识别的任务4、CNN的特征5、CNN的求解6、卷积神经网络注意事项7、CNN发展综合介绍8、LeNet-5结构分析9、AlexNet10、ZFNet10…

深度学习——卷积神经网络(CNN)简介

卷积神经网络简介 文章目录 卷积神经网络简介前言一.如何理解卷积1.1什么是卷积1.2 为什么要卷积 二.神经网络的结构三.卷积层四.池化层五.全连接层六.数据训练七.常见的卷积神经网络1. LeNet2 AlexNet3. VGG net4. ResNet 前言 卷积神经网络(Convolutional Neural…

CNN卷积神经网络 的学习记录一

1. 概述 卷积神经网络的特点:一方面它的神经元间的连接是非全连接的, 另一方面同一层中某些神经元之间的连接的权重是共享的(即相同的)。 上图左:图像有1000*1000个像素,有10^6个隐层神经元,进行…

CNN是什么意思?它与传统神经网络有什么不同?

CNN代表卷积神经网络(Convolutional Neural Network)。它是一种专门用于处理具有网格结构数据的神经网络模型,尤其在图像识别和计算机视觉任务中表现出色。CNN的设计灵感来自于生物视觉系统对视觉信息的处理方式。 与传统神经网络相比&#x…

Person

设计一个学校在册人员类(Person)。数据成员包括:身份证号(IdPerson),姓名(Name), 性别(Sex),生日(Birthday)和…

Using an in-memory repository. Keys will not be persisted to storage.问题

记录一个问题: 2020-04-13 15:26:18.3489|Microsoft.AspNetCore.DataProtection.Repositories.EphemeralXmlRepository|WARN|Using an in-memory repository. Keys will not be persisted to storage. 2020-04-13 15:26:18.3577|Microsoft.AspNetCore.DataProtectio…

Persistence

str.strip()#删除多余空格 通过指定第二个参数来决定BIF open()用哪种模式打开文件 默认r参数读取 可以用w参数写入 默认输入方式为标准输出,若要改为输出到文件,用file指定 用w模式打开时,若文件不存在,则创建一个新文件 注意…

persevere的用法_词汇精选:persist的用法和辨析 - 英语讨论网

一、详细释义: v. 坚持;固执 [I] 例句: We must persist in taking the road of self reliance. 我们必须坚持自力更生的道路。 例句: If you persist in disregarding my advice, I shall wash my hands of the whole business. …

tomcat启动时报:IOException while loading persisted sessions: java.io.EOFException的解决方案

错误代码如下:严重: IOException while loading persisted sessions: java.io.EOFException java.io.EOFExceptionat java.io.ObjectInputStream$PeekInputStream.readFully(ObjectInputStream.java:2325)at java.io.ObjectInputStream$BlockDataInputStream.readShort(ObjectI…

@Deprecated

Deprecated是java内置注解,此注解可以用在方法,属性,类上,表示不推荐程序员使用,但是还可以使用

detached entity passed to persist:***

detached entity passed to persist 翻译:翻译传递到持久化的分离实体。 错误提示: detached entity passed to persist: com.lzh.blog.po.Tag; nested exception is org.hibernate.PersistentObjectException: detached entity passed to persist: co…

Spring Boot进阶(26):Mybatis 中 resultType、resultMap详解及实战教学 | 超级详细,建议收藏

1. 前言🔥 今天,我要给大家讲一个我因前几天遇到的一个bug,由此为灵感而想跟大家分享这个东西,既专写一篇关于[ 如何正确使用resultType/resultMap ]的文章,具有很好的入门教学,希望能帮助更多小伙伴💯,不会因它们而犯低级错💥。 这将又会是干货满满的一期,全程无…